簡單可靠的數控電阻箱的製作方法

2023-08-13 13:26:01

簡單可靠的數控電阻箱的製作方法
【專利摘要】一種簡單可靠的數控電阻箱，時鐘脈衝信號無線連接計數器電路的解碼輸出，計數器電路的解碼輸出連接二極體網絡及LED指示燈，二極體網絡及LED指示燈連接同相/反相驅動電路，同相/反相驅動電路連接開關選擇電路，開關選擇電路連接精密電阻網絡，電源分別給需電設備供電。本發明的有益效果：該電路利用常見的可靠集成晶片實現了精密電阻網絡的選擇，從而獲得了不同需要時的不同的電阻值，通過按鈕開關實現數字式的電阻的選擇，運行可靠，成本低廉。
【專利說明】簡單可靠的數控電阻箱

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種數控電阻箱，尤其涉及一種簡單可靠的數控電阻箱。

【背景技術】
[0002] 目前市場上的傳統電阻箱大多採用旋鈕結構，外接接線柱容易鬆動甚至脫落，而 且讀數不方便，無法和計算機接口，給使用者帶來諸多不便。本技術從實用和可操作角度出 發，提出了一種在時鐘信號控制下可以連續改變的電阻箱的設計方案，該技術具有簡單可 靠實用的特點，使用者連續對按鈕開關的操作而改變電阻值，使用非常方便，預計應用前景 廣闊。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的是通過數字控制的方式實現電阻值的精確設定，根據的不同需要， 在o~_n的阻值範圍內可以提供任意的電阻整數值。當然，如果有需要也可以將阻值範 圍擴展到之間的五位或者更多位。該技術採用全硬體電路構成，並提供發光管指 示，獨立的四位阻值調節設計，採用通用的9伏電池供電，方便使用，主要應用在需要提供 精確阻值(而不一定是標稱值）的場合，比如電路或物理實驗室以及其它需要精確測量的場 合。
[0004] 本發明是這樣實現的，它包括時鐘脈衝信號、計數器電路的解碼輸出、二極體網絡 及LED指示燈、同相/反相驅動電路、開關選擇電路、精密電阻網絡、電源，其特徵在於：時鐘 脈衝信號無線連接計數器電路的解碼輸出，計數器電路的解碼輸出連接二極體網絡及LED 指示燈，二極體網絡及LED指示燈連接同相/反相驅動電路，同相/反相驅動電路連接開關 選擇電路，開關選擇電路連接精密電阻網絡，電源分別給需電設備供電。
[0005] 本發明的有益效果：該電路利用常見的可靠集成晶片實現了精密電阻網絡的選 擇，從而獲得了不同需要時的不同的電阻值，通過按鈕開關實現數字式的電阻的選擇，運行 可靠，成本低廉。該發明的有益之處是由於採用簡單可靠的硬體電路構成，不但價格低廉， 而且使用方便，尤其值得一提的是，如果將提供脈衝信號的按鈕開關稍作改動，時鐘信號可 以由其它電路(如計算機）提供，將非常方便實現精密的電阻的自動接入，滿足自動化測量 的需要。因此，基於該技術的數控電阻箱可作為傳統電阻箱的替代產品，應用前景好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1為本發明的原理方框圖。
[0007] 圖2為本發明的控制電路圖。
[0008] 圖3為本發明的電阻網絡圖。
[0009] 圖4為本發明的主要晶片的引腳接線圖。

【具體實施方式】
[0010] 如圖1所示，本發明是這樣實現的，時鐘脈衝信號1無線連接計數器電路的解碼輸 出2,計數器電路的解碼輸出2連接二極體網絡及LED指示燈3,二極體網絡及LED指示燈 3連接同相/反相驅動電路4,同相/反相驅動電路4連接開關選擇電路5，開關選擇電路5 連接精密電阻網絡6,電源7分別給需電設備供電。
[0011] 從圖中可以看出，該電路主要電路為五個模塊，具體包括一個5位Johnson計數 器（CD4017)，提供10個解碼輸出端；一個二極體網絡電路，提供發光二極體的指示電路； 一個四同相/反相緩衝器（CD4041)，用於幹簧管的驅動；一個開關選擇電路(幹簧管)，用於 選擇電阻網絡中的不同阻值；還有電阻網絡，主要是由精密電阻合理連接構成。
[0012] 控制電路實施案例（以一位控制為例）如圖2所示。從圖中可以看出，控制電 路具體包括一個5位Johnson計數器（⑶4017)、二極體網絡、四同相/反相緩衝驅動器 (⑶4041)和幹簧管電路。
[0013] 從圖2可以看出，CD4017的INH(Pinl3)和CR(Pinl5)接低電位，CP輸入脈衝波 在上升邊沿時，會使CD4017計數，並依次改變Q0-Q9的輸出狀態。四個幹簧管在相應的 CD4017的輸出端為低電平時吸合，比如當為低電平時，開關K1閉合，短路和其並聯的 電阻。
[0014] 從圖3可以看出，電阻網絡的阻值是按選取的，在構成電阻箱是必須對所 用電阻進行挑選，儘量減少誤差，同時也要兼顧電阻的額定功率。以電阻的各位為例，當幹 簧管的在控制電路的作用下，開關~、*2、S和--的不同組合，將可以獲得0~9Ω之間的任 意整數的阻值。
[0015] 為方便使用，提供相應晶片4017和4041的引腳圖如圖4所示。
[0016] 實施案例1 :當連續按動個位按鈕SB1，控制電路中的鉻為高電平時，相應的發光 管點亮，CD4041的輸出端^：和&都將變為低電平，相應的開關~和憨閉合，短路和其 並聯的電阻，電阻網絡埠的等效電阻就是2〇+3Ω=50。此時，發光管點亮顯示相應的電 阻值，方便使用者讀數。
【權利要求】
1. 一種簡單可靠的數控電阻箱，它包括時鐘脈衝信號、計數器電路的解碼輸出、二極體 網絡及LED指示燈、同相/反相驅動電路、開關選擇電路、精密電阻網絡、電源，其特徵在於 ： 時鐘脈衝信號無線連接計數器電路的解碼輸出，計數器電路的解碼輸出連接二極體網絡及 LED指示燈，二極體網絡及LED指示燈連接同相/反相驅動電路，同相/反相驅動電路連接 開關選擇電路，開關選擇電路連接精密電阻網絡，電源分別給需電設備供電。
【文檔編號】H01C13/02GK104217830SQ201410437162
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】張國平, 甘朝松, 王君 申請人:江西師範大學