市販センサをフォトカプラでマイコンに入力するにはどうすればよいでしょう

質問

市販センサをフォトカプラでマイコンに入力するにはどうすればよいでしょうか。
センサ電源は１２Vを使用します。
添付の回路は、３線式センサを想定してみました。
センサの線、茶、黒、青の　「茶・黒間」に抵抗を並べて分圧しようと考えました。
一応ブレットボード上で試したところよさそうなのですが、下記の疑問があります。

(1)この回路でよいでしょうか？
(2)他に良い方法はないでしょうか？
　リレーで受ける方法が簡単ですが、応答を考えると有接点は使いたくないです。
(3)”(2)”に関連しますが、フォトモスリレーではどうでしょうか。
　データシートをみると消費電流が多いのが気になりますが。
(4)添付の図では、２線式センサが取り付けられません。
　２線式の場合、図中の接点を１５０Ωの上に移動させればよいでしょうか？

なお、マイコン（PIC）への入力は、５接点を予定しており、それぞれ添付の回路となります。
ご教授宜しくお願い致します。

回答No.1

paspas · ベストアンサー

センサは、on/offタイプのセンサでしょうか？

近接センサやロータリエンコーダなどのon/off信号をフォトカプラで受ける場合は、

電源 - 電流制限抵抗 - フォトカプラ(発光側) - センサ - 0V

のように接続するのが一般的です。

フォトカプラは一定の電流を一次側に流すことにより発光し、２次側に信号を伝達する素子です。
電源電圧から発光側のフォトカプラの順電圧とセンサの残留電圧を引いた値を、順電流値で割ると電流制限抵抗値が計算できます。
（センサの電源が24Vでも12Vでも電流制限抵抗を替えれば使用できます。ただしセンサの電源規定は確認してください）
（残留電圧とは、センサがONしたときに0Vではなく何Vか残る値です)

また、２線式センサは、センサ自身が動作する電圧が必要なため、一般的に残留電圧が高めです。
また、センサが作動するための電流も常に流れるため、その電流でフォトカプラがONしてしまうことがあります。

これを回避するため、フォトカプラのOFFを保証するための抵抗を、フォトカプラの入力側に並列につけます。

フォトカプラの順電圧が２Ｖとして、1mA以上流れないとONしないようにするには、
2V / 1mA = 2kオーム
をフォトカプラの入力側に並列に配線します。

この場合、0.5mA程度の電流では抵抗に流れる電圧が1Vに制限されるので、
フォトカプラがONしないことが保証されます。

２線式センサの場合は、常時消費電流を確認し、上記のように並列抵抗を入れることにより
使用できます。
各センサメーカー様のデータシートをご確認ください。

補足

返事が大変おそくなりまして申し訳ありません。
ご意見、大変参考になりました。

＞フォトカプラのOFFを保証するための抵抗を、フォトカプラの入力側に並列につけます。

あつかましいお願いですが、これに関連する事項でもうひとつご教授いただけないでしょうか。

入力回路に電流制限抵抗と同じく並列にコンデンサをとりつけますが、その容量はどのように算出するのでしょうか。

宜しくお願い致します。