[0016]所述控制模块I通过CAN总线或其它通信接口接收对电阻器电阻值的数字控制指令，记该指令的电阻值按向下取整后的无符号整数的η位二进制表示为D，按如D的第MiD1(i = l ,2,...，η)为I时控制第i个电子开关S1-1接通、如Di为O时控制第i个电子开关S1-1断开的方式，分别独立控制所述η个电子开关来自动实现该数字控制指令相应的电阻器电阻值。
[0017]所述大量程数字快速无级调节电阻器还可以设有第η+1个电阻Rn(Rn) I Ω )和第η+I个电子开关Sn，其中，所述第η+1个电阻匕与所述的η个电阻(Ro?IV1)串联，所述第η+1个电子开关所述第η+1个电阻Rn并联，所述控制模块I通过PWM信号控制所述第η+1个电子开*Sn，将所述第η+1个电阻R4P所述第η+1个电子开关Sn的并联电路的等效电阻动态调节在所述电子开关Sn的导通电阻和所述第η+1个电阻Rn的电阻值之间，实现毫欧级的电阻器电阻值或分辨率为毫欧级的电阻器电阻值的无级调节;相应地，将所述电阻器第一接线端2、第二接线端3分别连接到这η+1个电阻的串联电路的两端。
[0018]所述大量程数字快速无级调节电阻器还可以设有一个电流传感器4，所述控制模块I通过采样所述电流传感器4输出的电流信号与电阻器第一接线端2和电阻器第二接线端3之间的电压并进而据此计算的该电阻器的实际电阻值，采用PWM信号控制所述第η+1个电子开关Sn，实现对所述第η+1个电阻R4P所述第η+1个电子开关Sn的并联电路的等效电阻进行闭环调节，进一步提高电阻器电阻值的调节精度。
[0019]所述各电子开关(So?S^Sn)为光电继电器或其它隔离型电子开关，以实现所述电阻器所连接的电路与所述控制模块I间的电气隔离，避免所述电阻器所连接的电路对所述控制模块I的影响。
[0020]所述电阻器第一接线端2或电阻器第二接线端还串联一个限流电阻5，以避免在指令的电阻器电阻值较小时损坏所述电子开关(So?Sn-1，Sn)。
[0021 ]所述大量程数字快速无级调节电阻器还设有一个外壳6，用于安装所述的大量程数字快速无级调节电阻器的电路和其对外的接口。
[0022]所述控制模块I还具有记忆存储和自动恢复功能，即，控制模块掉电时自动记忆该电阻器的电阻值并保存到其非易失性存储器中，上电后自动读出其记忆的电阻器的电阻值并自动调节到该电阻值。
[0023]所述控制模块I还设有自诊断功能，当发生过热、过流、电路器件失效时所述控制模块I可自动利用其CAN总线接口输出故障信号。
[0024]本实用新型在简化了电路、降低了成本的同时实现了对电阻器电阻的毫欧级高分辨率和大量程的数字快速无级调节，解决了现有数字电位器存在的大量程时电位器电阻值分辨率不高或电路复杂、不能无级调节、不易实现大量程的问题，也同时解决了现有各种滑动电位器或变阻器滑动触头易磨损从而严重影响电阻调节的精度、使用寿命以及动态调节时的响应慢导致动态快速调节受限的问题，同时具有了超大量程、高精度、准无级数字调节、动态响应快、结构简单、成本低等特点;经测试，其电阻调节分辨率达二百万分之一甚至更小、为现有数字电位器国际领先水平0.1%的2000倍以上且同时将电阻和电子开关的数量减少为其的五十分之一，且动态调节响应与现有数字电位器国际领先水平相当。
[0025]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，包括η个电阻、η个电子开关、一个控制模块、电阻器第一接线端、电阻器第二接线端，其中，所述η个电阻串联，所述η个电子开关依次分别与所述η个电阻并联，所述控制模块分别与所述η个电子开关相电路连接，电阻器第一接线端和第一个电阻与第二个电阻相连接端的另一端相连接，电阻器第二接线端和第η个电阻与第η-1个电阻相连接端的另一端相连接，所述η个电阻的电阻值组成的电阻值数列为等比数列，设Θ为该电阻值数列的公比、Rmax为欲实现的所述大量程数字快速无级调节电阻器的最大量程，所述η个电阻的电阻值依次为I Ω、Θ4、Θ2Ω、...、θη-1Q，则η为对满足关系式Θη1 = Rmax (Θ -1) +1的η I取整后的自然数，控制模块通过控制所述η个电子开关中的一部分处于接通状态，另一部分处于断开状态来高分辨率大量程地无级调节实现所需的电阻器电阻值。2.根据权利要求1所述的大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，所述η个电阻的电阻值数列的公比θ = 2，则控制模块通过控制所述η个电子开关实现分辨率为I Ω、量程范围为O Ω?2η_1 Ω的电阻器电阻值的无级调节。3.根据权利要求1所述的大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，所述控制模块通过CAN总线接收对电阻器电阻值的数字控制指令，记该指令的电阻值按向下取整后的无符号整数的η位二进制表示为D。4.根据权利要求1所述的大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，所述大量程数字快速无级调节电阻器还设有第η+1个电阻和第η+1个电子开关，其中，所述第η+1个电阻与所述的η个电阻串联，所述第η+1个电子开关与所述第η+1个电阻并联，所述控制模块I通过PffM信号控制所述第η+1个电子开关，将所述第η+1个电阻和所述第η+1个电子开关的并联电路的等效电阻动态调节在所述电子开关的导通电阻和所述第η+1个电阻的电阻值之间，实现毫欧级的电阻器电阻值或分辨率为毫欧级的电阻器电阻值的无级调节;将所述电阻器第一接线端、第二接线端分别连接到这η+1个电阻的串联电路的两端。5.根据权利要求4所述的大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，所述大量程数字快速无级调节电阻器还设有一个电流传感器，所述控制模块通过采样所述电流传感器输出的电流信号与电阻器第一接线端和电阻器第二接线端之间的电压并进而据此计算的该电阻器的实际电阻值，采用PWM信号控制所述第η+1个电子开关，实现对所述第η+1个电阻和所述第η+1个电子开关的并联电路的等效电阻进行闭环调节。6.根据权利要求1所述的大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，所述各电子开关为光电继电器。
【专利摘要】本实用新型提供了一种大量程数字快速无级调节电阻器，包括n个电阻等，其中，所述n个电阻串联，所述n个电子开关依次分别与所述n个电阻并联，所述控制模块分别与所述n个电子开关相电路连接，电阻器第一接线端和第一个电阻与第二个电阻相连接端的另一端相连接，电阻器第二接线端和第n个电阻与第n-1个电阻相连接端的另一端相连接，所述n个电阻的电阻值组成的电阻值数列为等比数列。本实用新型大量程数字快速无级调节电阻器具有量程大、精度高、准无级数字调节、动态响应快、结构简单、成本低的特点。
【IPC分类】H01C10/50, H01C10/16
【公开号】CN205318949
【申请号】CN201520887870
【发明人】杨林, 羌嘉曦
【申请人】上海凌翼动力科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月9日