可编程电阻信号源的制作方法

文档序号:6799121阅读:1056来源:国知局
专利名称:可编程电阻信号源的制作方法
技术领域
本发明属于一种电阻信号源,它能以程控和手控方式发出高精度电阻信号。适用于各种电工、电子装置的测试、调整,特别适用于工业自动化仪表的校检。
目前广泛使用的电阻信号源是根据电阻串联原理工作的旋转式电阻箱。其内部由许多高稳定性的固定电阻组成,通过多位旋钮的旋转,不同阻值的电阻进行串联,从而可得到不同的组合电阻值输出。这种已经使用了几十年的旋转式电阻箱具有原理简单、稳定性高、使用直观等特点,但也存在缺少程控方式,手动操作烦琐,精度受环境影响大等明显缺点。
针对上述旋转式电阻箱的弱点,本发明提出一种新型的可编程电阻信号源。
本发明的方块图见附

图1,它由四部分组成电阻发生器(1)、切换继电器(2)、编程控制器(3)和电源(4)。在特定的固化程序控制下,本发明可实现电阻信号的程控输出或手控输出。
附图2为电阻发生器和切换继电器的电路图。本电阻信号源的工作原理是电工学中的分压定律Rx= (RV)/(E-V) 。在电压源E和电阻R恒定的前题下,通过测量电压V可知输出电阻Rx的值,电位器Rx触点位置对应的阻值可在编程控制器中的显示器上直接读出。为保证输出阻值的范围和分辨力,电位器宜选用多圈线绕式电位器,必要时可多个串联。
电阻信号源的输出电阻应是无源的,而电阻的调整过程需有电流流过。为此,本发明将有源调整和无源输出分为两个阶段,使用继电器进行切换。为实现切换前后电阻输出值的连续性,特设计了双套电阻发生器,交替进行输出和调整。即Rx1输出时Rx2进行下一阻值的调整,反之亦然。
电阻发生器中使用步进电机D驱动电位器调整,这使本发明的功能得以高水平的实现。但不使用步进电机,并不影响本发明的基本构成和特征。
本发明的工作方式分为程控和手控两种。程控时,予先将各种设定值通过键盘输入编程控制器,然后启动进行工作。手控方式可点动步进电机或手调电位器调整Rx触点位置,当显示器显示需要值时,按下输出按钮即可。
附图3是编程控制器的流程图,其中(5)为输入的模数转换器,可采用16位的7104,(6)为扩展接口,可采用8255,(7)为微处理机可采用MCS-51单片机8031,亦可选用其它型号微处理机。扩展接口的口A和口B用于8031和7104连接,口C用于各个状态灯。(8)为程序存贮器,可采用8K的2764,(9)是扩展接口,可采用8155,其口A驱动步进电机口B和口C备用,内部的RAM正好补充8031内部RAM的不足。(10)为键盘/显示器接口,可采用8279用它对键盘(11)和显示器(12)进行管理。
本发明不仅在多数场合可以代替电阻箱,而且为使用者提供了一种电阻箱无法具备的程控方式,可通过编程来控制多级电阻信号的自动输出。此外,由于本发明是一种闭环测量输出方式,较之电阻箱的开环输出方式具有精度高、可靠性强、适用环境宽等特点。又由于电阻箱一般有4-8个旋钮,而本发明既使在手控情况下也仅需1-2个旋钮,故使用简便。在经济性方面,由于本发明很容易与其它信号源(如电流源、电压源)组合在一起,构成可编程信号源,所以具有可观的性能价格比。
实例1、是本发明的一种简单形式。
附图4是实例1的原理图,E为恒压源,R为固定电阻,Rx1和Rx2为电位器,V为电压表,J为继电器,K1、K2为开关。由继电器J控制Rx1和Rx2交替进行调整和输出,输出的电阻值可在电压表上直接读出。
实例2、是本发明的一种专用形式,用于与热电阻配套的各种工业仪表的自动校验。如动圈温度指示(调节)仪,数字温度显示(调节)仪,电子平衡电桥记录仪,温度变送器,带热电阻输入接口的工业微机系统等。
附图5是本例的原理图。图中E为恒压源,R为固定电阻,Rx1和Rx2为电位器,R1为电阻,(5)为输入的模数转换器,(6)为扩展接口,(7)为微处理机,采用MCS-96系例的8096BH,(8)为程序贮存器,(9)为扩展接口,(10)为键盘/显示器接口,(11)为键盘,(12)为显示器,(13)为多路选择开关,(14)为打印机,J为继电器,K1和K2为开关。
在本实例的基础上,再加上程控电压、电流输出的功能,便可构成一台完善的通用仪表自动校验仪,在自动化仪表领域可得到广泛的应用。
权利要求
1.一种可编程电阻信号源,其特征在于它由电阻发生器、编程控制器、切换继电器和电源组成。
2.如权利要求1所述的可编程电阻信号源,其特征在于它的电阻发生器为双套,且每套电阻发生器由固定电阻和可由步进电机调整的电位器串联组成。
全文摘要
一种可编程电阻信号源,它由双套电阻发生器、编程控制器、切换继电器和电源组成。在特定固化程序的控制下,它能以程控和手控方式发出高精度电阻信号,适用于各种电工、电子装置的测试,调整,特别适用于工业自动化仪表的自动校验。
文档编号H01C13/00GK1051264SQ8910821
公开日1991年5月8日 申请日期1989年10月25日 优先权日1989年10月25日
发明者杨凝 申请人:天津市化工仪表成套设备厂
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