专利名称：数字可调精密直流电阻的系统及检测方法
数字可调精密直流电阻的系统及检测方法
技术领域：
本发明涉及电阻设备的校准与检定领域，尤其涉及一种数字可调精密直流电阻的系统及4企测方法。背景4支术
各类电阻表、万用表等测试设备，在出厂前都需要校准，在用户使用前都需要检定，以确定其技术性能指标。目前，在各个应用领域，各类电阻表、万用表的普及程度也越来越广，对其性能要求也更高。每年相关部门都会对该类设备进行检定和校准。传统的方法是使用固定精密电阻来校准和检定其电阻档的，该方法在校准和检定每一个电阻点时，都需要一个固定的精密电阻与其值
对应，检定才可以进行；而设备的不断发展，需要检定和校准的点越来越多。因此，使用传统方法需要备有大量的精密电阻，检测成本大大提高，从而受到越来越多的限制，迫切需要一项新的技术，能够输出连续可调的电子负载，来满足当前的需要。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种数字可调精密直流电阻的系统，解决目前不能输出连续可调的电子负载的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的设计一种数字可调精密直流电阻的系统，包括数字处理组件以及模拟处理组件，所述数字处理组件和所述模拟处理组件进行电连接。
本发明进一步改进的是所述数字处理组件包括微处理器、控制电路、人机接口及DA数模转换器；所述模拟处理组件包括运算放大器、M0S金属氧化物半导体管及电阻。
本发明进一步改进的是所述微处理器接收并执行来自于所述人机接口的指令，所述微处理器调节所述DA数模转换器的输出幅度。
本发明进一步改进的是所述人机接口包括键盘、显示器及可远程控制的通讯端口 。
本发明进一步改进的是所述DA数模转换器为乘积型DA数模转换器。本发明又提供一种数字可调精密直流电阻的实现方法，以便于将上述数字可调精密直流电阻的系统应用于实际生产中。
一种数字可调精密直流电阻的检测方法。包括以下步骤
(101) 连接设置；
(102) 人机接口向微处理器发出操作指令；
(103) 所述微处理器接收所述人机接口的指令并向DA数模转换器发出控制信号指令；
(104) 所述DA数模转换器转换该控制信号指令为相应的模拟信号；调节所述DA数模转换器的输出电压以使整个信号链路达到平衡；
(105) 控制MOS金属氧化物半导体管的G极电压，调节流过该MOS管的电
流;
(106) 信号输出端输出模拟直流电阻。
本发明进一步改进的是所述步骤(101)具体为将数字处理组件和模拟处理组件进行电连接，其中，所述数字处理组件包括微处理器、控制电路、人机接口及DA数模转换器，所述模拟处理组件包括运算放大器、MOS金属氧化物半导体管及电阻；所述数字处理组件和模拟处理组件形成闭环电路。
本发明进一步改进的是所述人机接口包括键盘、显示器及可远程控制的通讯端口 ；所述DA数才莫转换器为乘积型DA数模转换器。
本发明进一步改进的是所述信号输出端可串接精密电阻；所述可调节的模拟直流电阻范围为0至2M欧。
本发明的有益效果是本发明是利用了微处理、数模转换等现代电子技术，以欧姆定律为理论基础，巧妙地实现了连续可调的模拟直流精密电阻的输出。通过使用微处理器和数模转换器件来控制整个模拟直流负载的输出，输出的直流负载是连续可调的，完全跳出了传统负载必须受限于固定精密电阻的范围,既筒化了操作方法又节约了成本。本发明主要是基于电力系统中，对各类电阻表、万用表等的校准和检定，需要使用到大量精密负载而进行描述。实际上，在其它行业，只要有使用到大量各类负载的场合，都可以使用本技术来设计连续可调的负载，从而满足最终的使用要求。
图l是本发明数字可调精密直流电阻的系统示意图。
图2是本发明数字可调精密直流电阻的实现方法流程图。图3是本发明数字可调精密直流电阻的系统电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对发明作进一步的描述。
如图1， 一种数字可调精密直流电阻的系统，包括数字处理组件以及才莫拟处理組件，所述数字处理组件和所述才莫拟处理组件进行电连接。该系统分为两部分， 一部分是数字信号控制部分，另一部分是;f莫拟信号处理部分。
所述数字处理组件包括微处理器11、控制电路、人机接口 13及DA数模转换器12;所述模拟处理组件包括运算放大器14、 MOS金属氧化物半导体管15及电阻16。为了获取精密而稳定的数据，该运算放大器可以为精密运算放大器，该电阻为精密电阻。所述微处理器11接收并执行来自于所述人机接口 13的指令，所述微处理器11调节所述DA数模转换器12的输出幅度。而在系统的控制，包括指令的读取和传输上，则通过内置的控制软件进行操作，用户通过控制软件进行相关的基础设置，即可完成电阻检测前的参数配置以及电阻检测过程中的数据跟踪及显示。
所述人机接口 13包括键盘、显示器及可远程控制的通讯端口。人机接口主要是为了将不同的指令通过微处理器传送到DA数模转换器，从而实现特定的功能。
所述DA数模转换器12为乘积型DA数模转换器。
本发明还提供了一种数字可调精密直流电阻的检测方法，如图2,包括以下几个步骤
101连接设置；
102人机接口向微处理器发出操作指令；
103所述微处理器接收所述人机接口的指令并向DA数模转换器发出控制信号指令；
104所述DA数模转换器转换该控制信号指令为相应的模拟信号；调节所述DA数模转换器的输出电压以使整个信号链路达到平衡；该转换器选用乘积型DA数模转换器，该转换器将来自微处理器的数字信号转换成相对应的模拟信号，同时其电压参考端受输出反馈信号的控制。
105控制MOS金属氧化物半导体管的G极电压，调节流过该MOS管的电流；106信号输出端输出模拟直流电阻。而为了能实现输出较大电阻的目的，可以在信号输出端串接精密电阻。
所述步骤101具体为将数字处理组件和模拟处理组件进行电连接，其中，所述数字处理组件包括微处理器、控制电路、人机接口及DA数模转换器，所述模拟处理组件包括运算放大器、MOS金属氧化物半导体管及电阻；所述数字处理组件和才莫拟处理组件形成闭环电路；所述人机，接口包括一建盘、显示器及可远程控制的通讯端口 ；所述DA tt才莫转换器为乘积型DA数模转换器；所述信号输出端可串接精密电阻；所述可调节的模拟直流电阻范围为0至2M欧。
该微处理器通过接收来自人机接口的指令，来调节DA数模转换器的输出幅度，从而达到控制直流电阻输出的目的；为了保证系统最终输出的准确度与稳定度，DA数模转换器不仅要控制着整个系统信号的输出，同时可以实现对输出信号的闭环控制。因此，DA转换器选用的为一个乘积型的DA器件，将输出反馈信号引入到该DA数模转换器的参考电压端，与设置的信号进行相乘，实现对整个输出信号的精密控制；同时为了保证输出直流电阻的分辨率，推荐选用12BIT以上的乘积型DA转换器。整个系统的最终结果是产生模拟直流标准电阻，以此来检测各类电阻测试仪，通过调节DA的输出电压，当整个信号链路达到平衡以后，输出信号端如果连接有电阻测试设备，通过内置控制软件的一些算法便可以检测到一个准确而稳定的直流电阻。
实际应用中，通过本系统不需要外接各种标准直流电阻，便可以完成整个电阻点的校准和检定，完全满足相关的使用要求，如图3，系统接上被检测设备，如电阻表等。MCU 11控制整个负载的输出大小，假设该MCU 11对DA的设定值是系数K,则DA转换器12输出
VO=K*Vf.
当整个电路系统达到平衡以后，显然有Vi/R2=VO/Rl.根据欧姆定律Vf=Id * Rx我们知道Vi/Id=K*R2/Rl * Rx再根据欧姆定律知，Vi/Id实际上就是系统输出的负载电阻大小。因此，Rout=K*R2/Rl*Rx
通过上述可以知道，MCU调节系数K,便可以控制整个输出电阻的大小，如果需要输出更大的电阻，则可以闭合开关SW,则输出电阻为Rout= K*R2/Rl*Rx+Ry通过该微处理器11和该数模转换器12件来控制整个模拟直流负载的输出，输出的直流负载是连续可调的，完全跳出了传统负载必须受限于固定精密电阻的范围。同时，如果在输出端串接直流电阻，则可以输出相当大的直流电阻，满足各种应用场合。在基于电力系统中，对各类电阻表、万用表等的校准和检定均可釆用本发明来完成，实际上，在其它行业，只要有使用到大量各类负载的场合，都可以使用本技术来设计连续可调的负载，完全可以满足最终的使用要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种数字可调精密直流电阻的系统，包括数字处理组件以及模拟处理组件，所述数字处理组件和所述模拟处理组件进行电连接。
2、 根据权利要求l所述数字可调精密直流电阻的系统，其特征在于所述数字处理组件包括微处理器(11)、控制电路、人机接口 (13)及DA数模转换器(12);所述模拟处理组件包括运算放大器(14)、 MOS金属氧化物半导体管(15)及电阻(l6)。
3、 根据权利要求2所述数字可调精密直流电阻的系统，其特征在于所述微处理器(11)接收并执行来自于所述人机接口 (13)的指令，所述微处理器(11)调节所述DA数才莫转换器(12)的输出幅度。
4、 根据权利要求3所述数字可调精密直流电阻的系统，其特征在于所述人机接口 (13)包括键盘、显示器及可远程控制的通讯端口。
5、 根据权利要求4所述数字可调精密直流电阻的系统，其特征在于所述DA数才莫转换器(12 )为乘积型DA IM莫转换器。
6、 一种数字可调精密直流电阻的检测方法。包括以下步骤(101)连接设置；(102 )人机接口向微处理器发出操作指令；(103 )所述微处理器接收所述人机接口的指令并向DA数模转换器发出控制信号指令；(104) 所述DA数模转换器转换该控制信号指令为相应的模拟信号；调节所述DA数模转换器的输出电压以使整个信号链路达到平衡；(105) 控制MOS金属氧化物半导体管的G极电压，调节流过该MOS管的电流；(106) 信号输出端输出模拟直流电阻。
7、 根据权利要求6所述数字可调精密直流电阻的检测方法，其特征在于所述步骤(101)具体为将数字处理组件和模拟处理组件进行电连接，其中，所述数字处理组件包括微处理器、控制电路、人机接口及DA数模转换器，所迷模拟处理组件包括精密运算放大器、MOS金属氧化物半导体管及精密电阻；所述数字处理组件和模拟处理组件形成闭环电路。
8、 根据权利要求7所述数字可调精密直流电阻的检测方法，其特征在于所述人机接口包括键盘、显示器及可远程控制的通讯端口；所述DA数模转换器为乘积型DA数;f莫转换器。
9、根据权利要求8所述数字可调精密直流电阻的检测方法，其特征在于所述信号输出端可串接精密电阻；所述可调节的模拟直流电阻范围为0至2M欧。
全文摘要
本发明涉及电阻设备的校准与检定领域，其提供一种数字可调精密直流电阻的系统，包括数字处理组件以及模拟处理组件，所述数字处理组件和所述模拟处理组件进行电连接。本发明的有益效果是本发明是利用了微处理、数模转换等现代电子技术，以欧姆定律为理论基础，巧妙地实现了连续可调的模拟直流精密电阻的输出。通过使用微处理器和数模转换器件来控制整个模拟直流负载的输出，输出的直流负载是连续可调的，完全跳出了传统负载必须受限于固定精密电阻的范围，既简化了操作方法又节约了成本。
文档编号G01R35/00GK101533080SQ20081024157
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者勇 欧 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司