專利名稱：可編程電阻信號(hào)源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電阻信號(hào)源，它能以程控和手控方式發(fā)出高精度電阻信號(hào)。適用于各種電工、電子裝置的測試、調(diào)整，特別適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表的校檢。
目前廣泛使用的電阻信號(hào)源是根據(jù)電阻串聯(lián)原理工作的旋轉(zhuǎn)式電阻箱。其內(nèi)部由許多高穩(wěn)定性的固定電阻組成，通過多位旋鈕的旋轉(zhuǎn)，不同阻值的電阻進(jìn)行串聯(lián)，從而可得到不同的組合電阻值輸出。這種已經(jīng)使用了幾十年的旋轉(zhuǎn)式電阻箱具有原理簡單、穩(wěn)定性高、使用直觀等特點(diǎn)，但也存在缺少程控方式，手動(dòng)操作煩瑣，精度受環(huán)境影響大等明顯缺點(diǎn)。
針對(duì)上述旋轉(zhuǎn)式電阻箱的弱點(diǎn)，本發(fā)明提出一種新型的可編程電阻信號(hào)源。
本發(fā)明的方塊圖見附

圖1，它由四部分組成電阻發(fā)生器(1)、切換繼電器(2)、編程控制器(3)和電源(4)。在特定的固化程序控制下，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)電阻信號(hào)的程控輸出或手控輸出。
附圖2為電阻發(fā)生器和切換繼電器的電路圖。本電阻信號(hào)源的工作原理是電工學(xué)中的分壓定律Rx＝ (RV)/(E-V) 。在電壓源E和電阻R恒定的前題下，通過測量電壓V可知輸出電阻Rx的值，電位器Rx觸點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的阻值可在編程控制器中的顯示器上直接讀出。為保證輸出阻值的范圍和分辨力，電位器宜選用多圈線繞式電位器，必要時(shí)可多個(gè)串聯(lián)。
電阻信號(hào)源的輸出電阻應(yīng)是無源的，而電阻的調(diào)整過程需有電流流過。為此，本發(fā)明將有源調(diào)整和無源輸出分為兩個(gè)階段，使用繼電器進(jìn)行切換。為實(shí)現(xiàn)切換前后電阻輸出值的連續(xù)性，特設(shè)計(jì)了雙套電阻發(fā)生器，交替進(jìn)行輸出和調(diào)整。即Rx1輸出時(shí)Rx2進(jìn)行下一阻值的調(diào)整，反之亦然。
電阻發(fā)生器中使用步進(jìn)電機(jī)D驅(qū)動(dòng)電位器調(diào)整，這使本發(fā)明的功能得以高水平的實(shí)現(xiàn)。但不使用步進(jìn)電機(jī)，并不影響本發(fā)明的基本構(gòu)成和特征。
本發(fā)明的工作方式分為程控和手控兩種。程控時(shí)，予先將各種設(shè)定值通過鍵盤輸入編程控制器，然后啟動(dòng)進(jìn)行工作。手控方式可點(diǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或手調(diào)電位器調(diào)整Rx觸點(diǎn)位置，當(dāng)顯示器顯示需要值時(shí)，按下輸出按鈕即可。
附圖3是編程控制器的流程圖，其中(5)為輸入的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可采用16位的7104，(6)為擴(kuò)展接口，可采用8255，(7)為微處理機(jī)可采用MCS-51單片機(jī)8031，亦可選用其它型號(hào)微處理機(jī)。擴(kuò)展接口的口A和口B用于8031和7104連接，口C用于各個(gè)狀態(tài)燈。(8)為程序存貯器，可采用8K的2764，(9)是擴(kuò)展接口，可采用8155，其口A驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)口B和口C備用，內(nèi)部的RAM正好補(bǔ)充8031內(nèi)部RAM的不足。(10)為鍵盤/顯示器接口，可采用8279用它對(duì)鍵盤(11)和顯示器(12)進(jìn)行管理。
本發(fā)明不僅在多數(shù)場合可以代替電阻箱，而且為使用者提供了一種電阻箱無法具備的程控方式，可通過編程來控制多級(jí)電阻信號(hào)的自動(dòng)輸出。此外，由于本發(fā)明是一種閉環(huán)測量輸出方式，較之電阻箱的開環(huán)輸出方式具有精度高、可靠性強(qiáng)、適用環(huán)境寬等特點(diǎn)。又由于電阻箱一般有4-8個(gè)旋鈕，而本發(fā)明既使在手控情況下也僅需1-2個(gè)旋鈕，故使用簡便。在經(jīng)濟(jì)性方面，由于本發(fā)明很容易與其它信號(hào)源(如電流源、電壓源)組合在一起，構(gòu)成可編程信號(hào)源，所以具有可觀的性能價(jià)格比。
實(shí)例1、是本發(fā)明的一種簡單形式。
附圖4是實(shí)例1的原理圖，E為恒壓源，R為固定電阻，Rx1和Rx2為電位器，V為電壓表，J為繼電器，K1、K2為開關(guān)。由繼電器J控制Rx1和Rx2交替進(jìn)行調(diào)整和輸出，輸出的電阻值可在電壓表上直接讀出。
實(shí)例2、是本發(fā)明的一種專用形式，用于與熱電阻配套的各種工業(yè)儀表的自動(dòng)校驗(yàn)。如動(dòng)圈溫度指示(調(diào)節(jié))儀，數(shù)字溫度顯示(調(diào)節(jié))儀，電子平衡電橋記錄儀，溫度變送器，帶熱電阻輸入接口的工業(yè)微機(jī)系統(tǒng)等。
附圖5是本例的原理圖。圖中E為恒壓源，R為固定電阻，Rx1和Rx2為電位器，R1為電阻，(5)為輸入的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，(6)為擴(kuò)展接口，(7)為微處理機(jī)，采用MCS-96系例的8096BH，(8)為程序貯存器，(9)為擴(kuò)展接口，(10)為鍵盤/顯示器接口，(11)為鍵盤，(12)為顯示器，(13)為多路選擇開關(guān)，(14)為打印機(jī)，J為繼電器，K1和K2為開關(guān)。
在本實(shí)例的基礎(chǔ)上，再加上程控電壓、電流輸出的功能，便可構(gòu)成一臺(tái)完善的通用儀表自動(dòng)校驗(yàn)儀，在自動(dòng)化儀表領(lǐng)域可得到廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種可編程電阻信號(hào)源，其特征在于它由電阻發(fā)生器、編程控制器、切換繼電器和電源組成。
2.如權(quán)利要求1所述的可編程電阻信號(hào)源，其特征在于它的電阻發(fā)生器為雙套，且每套電阻發(fā)生器由固定電阻和可由步進(jìn)電機(jī)調(diào)整的電位器串聯(lián)組成。
全文摘要
一種可編程電阻信號(hào)源，它由雙套電阻發(fā)生器、編程控制器、切換繼電器和電源組成。在特定固化程序的控制下，它能以程控和手控方式發(fā)出高精度電阻信號(hào)，適用于各種電工、電子裝置的測試，調(diào)整，特別適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表的自動(dòng)校驗(yàn)。
文檔編號(hào)H01C13/00GK1051264SQ8910821
公開日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1989年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月25日
發(fā)明者楊凝 申請(qǐng)人:天津市化工儀表成套設(shè)備廠