可編程電阻信號源的製作方法
2023-10-11 22:09:04 2
專利名稱：可編程電阻信號源的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種電阻信號源，它能以程控和手控方式發出高精度電阻信號。適用於各種電工、電子裝置的測試、調整，特別適用於工業自動化儀表的校檢。
目前廣泛使用的電阻信號源是根據電阻串聯原理工作的旋轉式電阻箱。其內部由許多高穩定性的固定電阻組成，通過多位旋鈕的旋轉，不同阻值的電阻進行串聯，從而可得到不同的組合電阻值輸出。這種已經使用了幾十年的旋轉式電阻箱具有原理簡單、穩定性高、使用直觀等特點，但也存在缺少程控方式，手動操作煩瑣，精度受環境影響大等明顯缺點。
針對上述旋轉式電阻箱的弱點，本發明提出一種新型的可編程電阻信號源。
本發明的方塊圖見附
圖1，它由四部分組成電阻發生器(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，本發明可實現電阻信號的程控輸出或手控輸出。
附圖2為電阻發生器和切換繼電器的電路圖。本電阻信號源的工作原理是電工學中的分壓定律Rx＝ (RV)/(E-V) 。在電壓源E和電阻R恆定的前題下，通過測量電壓V可知輸出電阻Rx的值，電位器Rx觸點位置對應的阻值可在編程控制器中的顯示器上直接讀出。為保證輸出阻值的範圍和分辨力，電位器宜選用多圈線繞式電位器，必要時可多個串聯。
電阻信號源的輸出電阻應是無源的，而電阻的調整過程需有電流流過。為此，本發明將有源調整和無源輸出分為兩個階段，使用繼電器進行切換。為實現切換前後電阻輸出值的連續性，特設計了雙套電阻發生器，交替進行輸出和調整。即Rx1輸出時Rx2進行下一阻值的調整，反之亦然。
電阻發生器中使用步進電機D驅動電位器調整，這使本發明的功能得以高水平的實現。但不使用步進電機，並不影響本發明的基本構成和特徵。
本發明的工作方式分為程控和手控兩種。程控時，予先將各種設定值通過鍵盤輸入編程控制器，然後啟動進行工作。手控方式可點動步進電機或手調電位器調整Rx觸點位置，當顯示器顯示需要值時，按下輸出按鈕即可。
附圖3是編程控制器的流程圖，其中(5)為輸入的模數轉換器，可採用16位的7104，(6)為擴展接口，可採用8255，(7)為微處理機可採用MCS-51單片機8031，亦可選用其它型號微處理機。擴展接口的口A和口B用於8031和7104連接，口C用於各個狀態燈。(8)為程序存貯器，可採用8K的2764，(9)是擴展接口，可採用8155，其口A驅動步進電機口B和口C備用，內部的RAM正好補充8031內部RAM的不足。(10)為鍵盤/顯示器接口，可採用8279用它對鍵盤(11)和顯示器(12)進行管理。
本發明不僅在多數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電阻信號的自動輸出。此外，由於本發明是一種閉環測量輸出方式，較之電阻箱的開環輸出方式具有精度高、可靠性強、適用環境寬等特點。又由於電阻箱一般有4-8個旋鈕，而本發明既使在手控情況下也僅需1-2個旋鈕，故使用簡便。在經濟性方面，由於本發明很容易與其它信號源(如電流源、電壓源)組合在一起，構成可編程信號源，所以具有可觀的性能價格比。
實例1、是本發明的一種簡單形式。
附圖4是實例1的原理圖，E為恆壓源，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。由繼電器J控制Rx1和Rx2交替進行調整和輸出，輸出的電阻值可在電壓表上直接讀出。
實例2、是本發明的一種專用形式，用於與熱電阻配套的各種工業儀表的自動校驗。如動圈溫度指示(調節)儀，數字溫度顯示(調節)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微機系統等。
附圖5是本例的原理圖。圖中E為恆壓源，R為固定電阻，Rx1和Rx2為電位器，R1為電阻，(5)為輸入的模數轉換器，(6)為擴展接口，(7)為微處理機，採用MCS-96系例的8096BH，(8)為程序貯存器，(9)為擴展接口，(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，(14)為印表機，J為繼電器，K1和K2為開關。
在本實例的基礎上，再加上程控電壓、電流輸出的功能，便可構成一臺完善的通用儀表自動校驗儀，在自動化儀表領域可得到廣泛的應用。
權利要求
1.一種可編程電阻信號源，其特徵在於它由電阻發生器、編程控制器、切換繼電器和電源組成。
2.如權利要求1所述的可編程電阻信號源，其特徵在於它的電阻發生器為雙套，且每套電阻發生器由固定電阻和可由步進電機調整的電位器串聯組成。
全文摘要
一種可編程電阻信號源，它由雙套電阻發生器、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出高精度電阻信號，適用於各種電工、電子裝置的測試，調整，特別適用於工業自動化儀表的自動校驗。
文檔編號H01C13/00GK1051264SQ8910821
公開日1991年5月8日 申請日期1989年10月25日 優先權日1989年10月25日
發明者楊凝 申請人:天津市化工儀表成套設備廠