专利名称：用多组数字电位器模拟Pt1000铂电阻的装置及该装置模拟Pt1000铂电阻的方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别涉及PtlOOO钼电阻的模拟技术。
背景技术：
钼电阻是一种阻值会随温度变化的热电阻，在测试调试中常采用合成电阻的方法来代替钼电阻。目前合成电阻有以下几种方法:1.通过继电器切换精密电阻得到可变的电阻。该方法体积大而且由于继电器存在接触电阻使得精度难以保证。2.用运算放大器和数模转换器等构成单口网络通过编程控制输入电和输入电流的比值，从而获得可编程合成电阻。但这种方法有一定局限性，电阻变化范围有限，并且测
量复杂。3.采用单个数字电位器通过切换半导体电阻来得到可变的电阻。但目前的数字电位器的分辨率不高在IkQ的范围内最多只能做到256个抽头，精度不能满足要求。
发明内容
本发明是为了解决在模拟PtlOOO钼电阻的过程中，电路复杂，体积大，数字电位器的分辨率不高，精度不能满足要求的问题，进而提供用多组数字电位器模拟Ptiooo钼电阻的装置及该装置模拟Ptiooo钼电阻的方法。本发明所述用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置，它包括按键输入模块、温度计算模块、单片机控制电路、第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器、第一固定电阻、第二固定电阻、第三固定电阻、第一节点和第二节点；按键输入模块的输出端连接温度计算模块的输入端，温度计算模块的输出端连接单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的三个控制信号输出端分别连接第一数字电位器的调整端、第二数字电位器的调整端和第三数字电位器的调整端，第一数字电位器的一个电阻输出端和第一固定电阻的一端连接于第一节点，第一数字电位器的另一个电阻输出端同时连接第二数字电位器的一个电阻输出端和第一固定电阻的另一端、第二固定电阻的一端，第二数字电位器的另一个电阻输出端同时连接第三数字电位器的一个电阻输出端和第二固定电阻的另一端、第三固定电阻的一端，第三数字电位器的另一个电阻输出端和第三固定电阻的另一端连接于第二节点，所述第一节点和第二节点为模拟的PtlOOO钼电阻的两个输出端。用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置模拟PtlOOO钼电阻的方法，步骤一、通过按键输入模块设置当前的温度值；步骤二、依据钼电阻的分度表，通过温度计算模块计算每个数字电位器在不同温度下所需要的抽头数；步骤三、单片机控制电路根据步骤二获得的每个数字电位器的抽头数分别发出控制信号给第一数字电位器，第二数字电位器和第三数字电位器，实现调整第一数字电位器，第二数字电位器和第三数字电位器的阻值，进而调整第一节点和第二节点之间的电阻值，是该阻值为步骤一设置的温度值所对应的Ptiooo钼电阻的阻值。本发明能准确模拟钼电阻，分辨率为1°C，所得电阻误差可以达到0.1%以下。并且电路简单，易于实现，克服了继电器模拟钼电阻体积大的特点，并且在解决了用单个数字电位器精度不高的基础上，又比用运算放大器和数模转换器的方法更易于测量。
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置，它包括按键输入模块1、温度计算模块2、单片机控制电路
3、第一数字电位器4、第二数字电位器5、第三数字电位器6、第一固定电阻R1、第二固定电阻R2、第三固定电阻R3、第一节点7和第二节点8 ；按键输入模块I的输出端连接温度计算模块2的输入端，温度计算模块2的输出端连接单片机控制电路3的输入端，单片机控制电路3的三个控制信号输出端分别连接第一数字电位器4的调整端、第二数字电位器5的调整端和第三数字电位器6的调整端，第一数字电位器4的一个电阻输出端和第一固定电阻Rl的一端连接于第一节点7,第一数字电位器4的另一个电阻输出端同时连接第二数字电位器5的一个电阻输出端和第一固定电阻Rl的另一端、第二固定电阻R2的一端，第二数字电位器5的另一个电阻输出端同时连接第三数字电位器6的一个电阻输出端和第二固定电阻R2的另一端、第三固定电阻R3的一端，第三数字电位器6的另一个电阻输出端和第三固定电阻R3的另一端连接于第二节点8，所述第一节点7和第二节点8为模拟的PtlOOO钼电阻的两个输出端。
具体实施方式
二:本实施方式对具体实施方式
一所述的用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置的进一步限定，本实施方式中，所述的第一数字电位器4，第二数字电位器5和第三数字电位器6均是256抽头且最大阻值为20kQ的数字电位器；第一固定电阻Rl的固定阻值为IOkQ，第二固定电阻R2的固定阻值为600 Ω，第三固定电阻R3的固定阻值60 Ω。
具体实施方式
三:结合图1说明本实施方式，本实施方式是采用具体实施方式
一至二任意一个实施方式所述用多组数字电位器模拟Ptiooo钼电阻的装置模拟PtlOOO钼电阻的方法，步骤一、通过按键输入模块I设置当前的温度值；步骤二、依据PtlOOO钼电阻的分度表，通过温度计算模块2计算每个数字电位器在所述温度值所对应的抽头数；步骤三、单片机控制电路根据步骤二获得的每个数字电位器的抽头数分别发出控制信号给第一数字电位器4，第二数字电位器5和第三数字电位器6，实现调整第一数字电位器4，第二数字电位器5和第三数字电位器6的阻值，进而调整第一节点7和第二节点8之间的电阻值，是该阻值为步骤一设置的温度值所对应的PtlOOO钼电阻的阻值。
具体实施方式
四:本实施方式是对实施方式三的进一步说明，本实施方式所述用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置模拟PtlOOO钼电阻的方法，步骤二所述的依据钼电阻的分度表，通过温度计算模块2计算每个数字电位器在所述温度值所对应的抽头数的具体过程为:根据设置的温度值查PtlOOO钼电阻的分度表，获得相应的分度值，即待模拟的钼电阻在相应温度下的阻值；温度计算模块2根据该阻值以及第一固定电阻Rl的阻值、第二固定电阻R2的阻值和第三固定电阻R3的阻值计算获得第一数字电位器4、第二数字电位器5和第三数字电位器6的阻值及对应的抽头数。上述过程可以采用下述方法实现:首先计算出每个数字电位器在每一个抽头下与其并联的电阻并联后的电阻值，每个电位器获得对应的含有256个电阻值的数组，采用排列组合的方式，分别从三个电位器对应的数组中选择一个电阻值作为一组数据，将该组数据中的三个电阻值相加获得和电阻，选择与待模拟的钼电阻在相应温度下的阻值最接近的一个和电阻所对应的一组数据，将该组数据中三个电阻值对应的三个电位器的抽头数作为对应的抽头数。本实施方式中，在不同温度下所需要的抽头数如下所示:例如:第一数字电位器4的抽头分别为1、2的时候,对应该电位器与第一固定电阻Rl并联后对应的电阻值分别是:0 Ω、1 Ω ；第二数字电位器5的抽头分别为3、4的时候，对应该电位器与第二固定电阻R2并联后对应的电阻值分别是:2 Ω、3 Ω ；第三数字电位器6的抽头分别为5、6的时候,对应该电位器与第三固定电阻R3并联后对应的电阻值分别是:4Ω、5Ω。列出所选上述情况对应的第一节点7和第二节点8之间的电阻值的所有组合:O Ω，2 Ω，4 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为6 Ω ；O Ω，2 Ω，5 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为7 Ω ；O Ω，3 Ω，4 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为7 Ω ；O Ω，3 Ω，5 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为8 Ω ；I Ω，2 Ω，4 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为7 Ω ；I Ω，2 Ω，5 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为8 Ω ；I Ω，3 Ω，4 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为8 Ω ；I Ω，3 Ω，5 Ω，对应第一节点7和第二节点8之间的电阻值为9 Ω ；如果待模拟的钼电阻在相应温度下的阻值7 Ω，那么从所选三组电位器对应数组的所有组合中抽出一组值为0Ω，2Ω，5Ω ;得到每个电位器对应的抽头数即为1，3，6。综上所述，要得到(TC时PtlOOO的阻值IkQ，第一固定电阻Rl的阻值是IOkQ，第二固定电阻R2的阻值是600Ω，第三固定电阻R3的阻值是60Ω，第一数字电位器4，第二数字电位器5和第三数字电位器6均是256抽头且最大阻值为20kQ的数字电位器，那么根据依照分度表与数字电位器参数计算得到的结果的过程为:调节第一数字电位器4的抽头到9，得到并联阻值700 Ω，调节第二数字电位器5的抽头到5，得到并联阻值254 Ω，调节第三数字电位器6的抽头到2，得到并联阻值46 Ω，那么串联后的阻值为700 Q+254 Q+46 Q = 1000 Q，为PtlOOO钼电阻在(TC时的理论值。依据不同热电阻的分度表调整数字电位器型号或所并联精密电阻的阻值，可以达到模拟多种热电阻的功能。
权利要求
1.用多组数字电位器模拟Ptiooo钼电阻的装置，其特征在于:它包括按键输入模块(I)、温度计算模块(2)、单片机控制电路(3)、第一数字电位器(4)、第二数字电位器(5)、第三数字电位器(6)、第一固定电阻(Rl)、第二固定电阻(R2)、第三固定电阻(R3)、第一节点(7)和第二节点⑶； 按键输入模块(I)的输出端连接温度计算模块(2)的输入端，温度计算模块(2)的输出端连接单片机控制电路(3)的输入端，单片机控制电路(3)的三个控制信号输出端分别连接第一数字电位器(4)的调整端、第二数字电位器(5)的调整端和第三数字电位器(6)的调整端，第一数字电位器(4)的一个电阻输出端和第一固定电阻(Rl)的一端连接于第一节点(7)，第一数字电 位器(4)的另一个电阻输出端同时连接第二数字电位器(5)的一个电阻输出端和第一固定电阻(Rl)的另一端、第二固定电阻(R2)的一端，第二数字电位器(5)的另一个电阻输出端同时连接第三数字电位器(6)的一个电阻输出端和第二固定电阻(R2)的另一端、第三固定电阻(R3)的一端，第三数字电位器(6)的另一个电阻输出端和第三固定电阻(R3)的另一端连接于第二节点(8)， 所述第一节点(7)和第二节点(8)为模拟的PtlOOO钼电阻的两个输出端。
2.根据权利要求1所述的用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置，其特征在于:第一数字电位器(4)，第二数字电位器(5)和第三数字电位器(6)均是256抽头且最大阻值为20kQ的数字电位器；第一固定电阻(Rl)的固定阻值为IOkQ，第二固定电阻(R2)的固定阻值为600 Ω，第三固定电阻(R3)的固定阻值60 Ω。
3.采用权利要求1所述的用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置模拟PtlOOO钼电阻的方法，其特征在于:: 步骤一、通过按键输入模块(I)设置当前的温度值； 步骤二、依据PtlOOO钼电阻的分度表，通过温度计算模块(2)计算每个数字电位器在所述温度值所对应的抽头数； 步骤三、单片机控制电路根据步骤二获得的每个数字电位器的抽头数分别发出控制信号给第一数字电位器(4)，第二数字电位器(5)和第三数字电位器￠)，实现调整第一数字电位器(4)，第二数字电位器(5)和第三数字电位器￠)的阻值，进而调整第一节点(7)和第二节点(8)之间的电阻值，是该阻值为步骤一设置的温度值所对应的PtlOOO钼电阻的阻值。
4.根据权利要求3所述用多组数字电位器模拟PtlOOO钼电阻的装置模拟PtlOOO钼电阻的方法，其特征在于:步骤二所述的依据钼电阻的分度表，通过温度计算模块(2)计算每个数字电位器在所述温度值所对应的抽头数的具体过程为: 根据设置的温度值查PtlOOO钼电阻的分度表，获得相应的分度值，即待模拟的钼电阻在相应温度下的阻值；温度计算模块(2)根据该阻值以及第一固定电阻(Rl)的阻值、第二固定电阻(R2)的阻值和第三固定电阻(R3)的阻值计算获得第一数字电位器(4)、第二数字电位器(5)和第三数字电位器(6)的阻值及对应的抽头数。
全文摘要
用多组数字电位器模拟Pt1000铂电阻的装置及该装置模拟Pt1000铂电阻的方法，涉及电子技术领域。它是为了解决电路复杂，体积大，数字电位器的分辨率不高，精度不能满足要求的问题。用多组数字电位器模拟Pt1000铂电阻的装置，通过按键输入模块设置当前温度值，依据铂电阻分度表，通过温度计算模块计算每个数字电位器在不同温度下所需要的抽头数，单片机控制电路根据每个数字电位器的抽头数分别发出控制信号给第一数字电位器，第二数字电位器和第三数字电位器，实现调整第一数字电位器，第二数字电位器和第三数字电位器的阻值，进而调整第一节点和第二节点之间的电阻值。本发明适用于现有电子技术领域的应用。
文档编号G01K7/18GK103196582SQ20131011321
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者刘冰, 乔家庆, 付平, 尹洪涛, 凤雷, 蒋大鹏, 杜润, 张佳宁, 蒋明哲 申请人:哈尔滨工业大学