一种调节电阻值的程控方法
【专利摘要】本发明公开了一种调节电阻值的程控方法，通过程控调节电阻值电路系统，驱动步进电阻逐级串联到基本电阻上，实现电阻值的逐步累加，输出期望的电阻值，本发明具有步进电阻值精密，输出电阻值精确、稳定，输出速率可调，设计简单可靠等特点，可应用于计算机控制、测试等【技术领域】。
【专利说明】-种调节电阻值的程控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种调节电阻值的控制方法，特别是一种调节电阻值的程控方法。
【背景技术】
[0002] 在一种温控组合测试台的研制过程中，需要通过电阻值的变化模拟实际系统中温 度传感器"铜热电阻"的阻值变化，"铜热电阻"对应于17摄氏度到23摄氏度的阻值变 化范围为107. 28Q到109. 84Q，因此需要找到一种能够缓慢调节电阻值在107. 28Q到 109. 84Q范围内变化的方法，满足测试台研制技术要求。实现这一要求可以尝试：手动调 节精密变阻器或使用电机代替人工驱动精密变阻器，采用人工机械调节，不能实现计算机 自动化测试，采用电机驱动，虽可实现自动化测试，但设计复杂、可靠性差。
【发明内容】
[0003] 本发明目的在于提供一种调节电阻值的程控方法，解决电阻值精密、稳定调节只 能通过手动或电机驱动等机械调节的方式，不能通过单片机程控调节输出的问题。
[0004] 一种调节电阻值的程控方法的具体步骤为： 第一步搭建程控调节电阻值的电路系统 程控调节电阻值的电路系统，包括：输出电阻生成电路、电磁继电器驱动电路、单片机 系统及供电电源电路。所述输出电阻生成电路，包括：电磁继电器阵列、基本电阻Ra、调节 电阻Rb及若干步进电阻Rl?Rn。电磁继电器阵列由多级电磁继电器Kl?Km构成，奇数 级电磁继电器使用一路常闭触点，所有常闭触点的一端连接在一起形成公共端，偶数级电 磁继电器使用一路常开触点。基本电阻Ra的一端与输出电阻生成电路双端输出口的一端 连接，基本电阻Ra的另一端与第一级电磁继电器Kl常闭触点的非公共端引脚及第二级电 磁继电器K2常开触点的一个引脚连接。调节电阻Rb与基本电阻Ra并联用以消除连接线 路电阻对输出电阻的影响。除最后一个步进电阻外，每个步进电阻的一端与其上一级电磁 继电器常开触点的一个引脚连接，每个步进电阻的另一端与其下一级电磁继电器常闭触点 的非公共端引脚及其下二级电磁继电器常开触点的一个引脚连接，最后一个步进电阻一端 与其上一级电磁继电器常开触点的一个引脚连接，最后一个步进电阻的另一端与所有奇数 级电磁继电器常闭触点的公共端连接。奇数级电磁继电器常闭触点的公共端与输出电阻生 成电路的双端输出口的另一端连接。电磁继电器驱动电路采用驱动电路芯片ULN2003AN， 驱动电路芯片ULN2003AN的1?7引脚为输入端，10?16引脚为输出端，8引脚接电磁继 电器供电电源的负极，9引脚接电磁继电器供电电源的正极U。单片机系统根据实际应用及 单片机选型来确定。供电电源电路根据单片机、电磁继电器的型号来确定，需有两个电源模 块，一个为单片机供电电源模块，输出电压满足单片机系统电路用电要求，另一个为电磁继 电器供电电源模块，输出电压满足电磁继电器的工作电压，输出功率能够驱动多级电磁继 电器阵列。
[0005] 单片机系统的I/O 口与驱动电路芯片ULN2003AN的输入口连接，驱动电路芯片 ULN2003AN的输出口与每一级电磁继电器线圈的负极接线端连接，每一级电磁继电器线圈 的正极接线端与电磁继电器供电电源模块的正极连接。供电电源电路为单片机系统、电磁 继电器驱动电路及电磁继电器供电。
[0006] 第二步单片机系统I/O 口各引脚按时序输出高电平 单片机系统的I/O 口各引脚按照时序依次输出高电平，通过电磁继电器驱动电路驱动 电磁继电器阵列中的电磁继电器Kl?Km按照先偶数级后奇数级，
【权利要求】
1. 一种调节电阻值的程控方法，其特征在于具体步骤为： 第一步搭建程控调节电阻值的电路系统 程控调节电阻值的电路系统，包括：输出电阻生成电路、电磁继电器驱动电路、单片机 系统及供电电源电路；所述输出电阻生成电路，包括：电磁继电器阵列、基本电阻Ra、调节 电阻Rb及若干步进电阻R1?Rn;电磁继电器阵列由多级电磁继电器K1?Km构成，奇数 级电磁继电器使用一路常闭触点，所有常闭触点的一端连接在一起形成公共端，偶数级电 磁继电器使用一路常开触点；基本电阻Ra的一端与输出电阻生成电路双端输出口的一端 连接，基本电阻Ra的另一端与第一级电磁继电器K1常闭触点的非公共端引脚及第二级电 磁继电器K2常开触点的一个引脚连接；调节电阻Rb与基本电阻Ra并联用以消除连接线 路电阻对输出电阻的影响；除最后一个步进电阻外，每个步进电阻的一端与其上一级电磁 继电器常开触点的一个引脚连接，每个步进电阻的另一端与其下一级电磁继电器常闭触点 的非公共端引脚及其下二级电磁继电器常开触点的一个引脚连接，最后一个步进电阻一端 与其上一级电磁继电器常开触点的一个引脚连接，最后一个步进电阻的另一端与所有奇数 级电磁继电器常闭触点的公共端连接；奇数级电磁继电器常闭触点的公共端与输出电阻生 成电路的双端输出口的另一端连接；电磁继电器驱动电路采用驱动电路芯片ULN2003AN， 驱动电路芯片ULN2003AN的1?7引脚为输入端，10?16引脚为输出端，8引脚接电磁继 电器供电电源的负极，9引脚接电磁继电器供电电源的正极U;单片机系统根据实际应用及 单片机选型来确定；供电电源电路根据单片机、电磁继电器的型号来确定，需有两个电源模 块，一个为单片机供电电源模块，输出电压满足单片机系统电路用电要求，另一个为电磁继 电器供电电源模块，输出电压满足电磁继电器的工作电压，输出功率能够驱动多级电磁继 电器阵列； 单片机系统的I/O口与驱动电路芯片ULN2003AN的输入口连接，驱动电路芯片ULN2003AN的输出口与每一级电磁继电器线圈的负极接线端连接，每一级电磁继电器线圈 的正极接线端与电磁继电器供电电源模块的正极连接；供电电源电路为单片机系统、电磁 继电器驱动电路及电磁继电器供电； 第二步单片机系统I/O口各引脚按时序输出高电平 单片机系统的I/O口各引脚按照时序依次输出高电平，通过电磁继电器驱动电路驱动 电磁继电器阵列中的电磁继电器K1?Km按照先偶数级后奇数级，
的顺序交替动作，偶数级电磁继电器的常开触点吸合，奇数级电磁继电器的常闭触点断开， 步进电阻依次与基本电阻Ra串联，步进电阻值依次叠加到基本电阻值之上，实现输出电阻 值的程控调节；进行逆向控制，电磁继电器阵列中的电磁继电器K1?Km按照先奇数级后偶 数级，
的顺序依次动作，步进电阻依次断开，输出电阻值反向调节；控制选用单片机系统的I/O口 各引脚输出高电平的间隔时间，调节输出电阻的变化速率，通过改变步进电阻R1?Rn的电 阻值，调节输出电阻的调节精细度；为防止输出电阻出现瞬时开路现象，确保电磁继电器阵 列的动作间隔时间大于电磁继电器的动作时间； 第三步对程控调节电阻值的电路系统进行系统调试 加电运行程控调节电阻值的电路系统，监测电磁继电器阵列中各级电磁继电器的动 作时序，测量输出电阻生成电路双端输出口输出电阻值的变化情况，使输出电阻值满足需 求； 至此实现电阻值的程控调节。
【文档编号】G05F1/00GK104407655SQ201410713355
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】柴志林 申请人:北京机械设备研究所