1、开关量采集电路设计开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集 16 路开关信号，输入24V 直流电压；设定当输入范围为 1824VDC 时，认为是高电平，被监视的设备处于工作状态；当输入低于 18VDC 时，认为是低电平，被监视的设备处于停止状态。 为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器TLP521 对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入输出隔离的作用。同时，还安装有 LED 工作指示灯，可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图 1 所示：图 1 开关量采集电路光
2、耦 TLP521 将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起，发光二极管为输入回路，它将电能转换成光能；发光三极管为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离。当输入范围为 18 24VDC 时，认为是高电平，此时光耦导通，电阻R10、 R14 和发光二极管共同构成输入回路。根据光耦导通时电流为 4 10mA，当输入最高电压 24V 时，即mAVRmAV210124kRk6140.当输入低于 18V 时认为是低电平，此时光耦的工作电流肯定低于 4m A，此时光耦不导通,电阻 R10、 R14 和 R12 共同构成输入回路，所以：，即 R10+R14+R124.5k。在设计中，选择 R10=R12=2 R41208k,R12=1 k。光耦导通的最小电流为 4mA，根据光耦的电流传输比 CTR(Current Transfer Ratio)为 50%，指当管压降 UCE 足够大时，集电极电流 IC 与发光二极管输入电流 I F 的百分比，所以集电极电流 IC=IF*50%=4mA* 50%=2mA，同时为了使光电三极管尽快进入饱和区，选取上拉电阻 R8 为 4.7K。最后，为了保护光耦，防止大的输入电压突变，在限流电阻 R12 的两端并联肖特基二极管 IN5819。
