[实用新型]一种具有防雷保护的高电平开关量或频率信号采样电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有防雷保护的高电平开关量或频率信号采样电路。

背景技术

在野外的数据采集设备中，往往需要进行高电平开关量或频率量的采集，需要有防雷设计，现有的防雷设计，要么采用多重防雷措施，成本高，线路复杂；要么防雷效果差，造成采集设备损坏。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有防雷保护的高电平开关量或频率信号采样电路。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种具有防雷保护的高电平开关量或频率信号采样电路；包括第一级放电电路、第二级放电电路、FRE线路、隔离电路、采样电路；所述第一级放电电路和第二级放电电路均与FRE 线路并联且其后端与接地端PGND连接，所述隔离电路包括光电耦合器U1，光电耦合器U1的输入正极与限流电阻R1连接，光电耦合器U1 的输入负极与接地端PGND连接，光电耦合器U1的发射极接地，光电耦合器U1的几点几与采样电路连接，限流电阻R1连接在第二级放电电路的后端；所述采样电路通过并联在FRE线路上的电阻R2与电源 VCC连接，所述FRE线路后端通过保护电阻R3后接入MCU的IO口。

所述第一级放电电路为放电管G1，放电管G1的与FRE线路并联，其接地端与接地端PGND连接。

所述第二级放电电路为瞬态二极管，其一端并联在FRE线路上，另一端与接地端PGND连接。

本实用新型的有益效果在于：第一级使用防雷管，第二级使用TVS 器件，配合光电隔离电路，实现对间击雷的有效保护。该电路结构简单，性能可靠，成本低，适应性广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种具有防雷保护的高电平开关量或频率信号采样电路；包括第一级放电电路、第二级放电电路、FRE线路、隔离电路、采样电路；所述第一级放电电路和第二级放电电路均与FRE线路并联且其后端与接地端PGND连接，所述隔离电路包括光电耦合器U1，光电耦合器U1 的输入正极与限流电阻R1连接，光电耦合器U1的输入负极与接地端 PGND连接，光电耦合器U1的发射极接地，光电耦合器U1的几点几与采样电路连接，限流电阻R1连接在第二级放电电路的后端；所述采样电路通过并联在FRE线路上的电阻R2与电源VCC连接，所述FRE线路后端通过保护电阻R3后接入MCU的IO口。

所述第一级放电电路为放电管G1，放电管G1的与FRE线路并联，其接地端与接地端PGND连接。

所述第二级放电电路为瞬态二极管，其一端并联在FRE线路上，另一端与接地端PGND连接。

其中限流电阻R1的阻值为4.7KΩ，电阻R2的阻值为5.1KΩ，保护电阻R3的阻值为10KΩ。

电路组成及工作原理：高电平开关量或频率量通过FRE线接入，首先通过G1放电管，然后再经过瞬态二极管TVS1后，通过R1进入光电耦合器U1的输入端，通过隔离后由+3V3电源，R2和U1的输出电路组成高电平或频率信号的取样信号，进入MCU的普通IO端口或具有捕获功能的IO口，完成高电平或频率信号的采样。

凡是需要进行高电平或频率信号采样的地方，都可以应用此电路，不需要防雷时可以取消G1和TVS1，本电路用于频率采样时，频率不要超过5KHz，如需要采样更高的频率，需要更换成中高速光耦。