可编程标准电阻发生器制造技术

一种在ＰＣ计算机软件控制下进行纯电阻输出的可编程标准电阻发生器，具有一个直接插入ＰＣ计算机ＸＴ扩展槽的扩展卡板，卡板上布有印制电路，其特征在于所述的印制电路包括：连接ＰＣ计算机数据总线和与数据总线接口相连接的总线收发器（２），以及和总线收发器（２）依次电连接的锁存驱动电路（３）、继电器网络（４）、基本电阻网络（５）和高精度电阻调节电路（６）；所述的总线收发器（２），锁存驱动电路（３）的输入端连接有组合逻辑电路（７），该组合逻辑电路（７）的输入端与ＰＣ计算机１的数据总线、控制总线、地址总线相连。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种独立输出纯电阻或用于模拟温度传感器，电阻信号源输出或作电子电位差计调试，校准的标准电阻发生装置。
技术介绍
公知技术中原理简单的，通过旋钮转换获取电阻的精密电阻箱的装置因不能可编程地、动态地输出纯电阻信号和不能用在动态输出电阻的场合，及其使用范围受局限，技术落后而被在后的先进电子设备所取替。中国专利公开的89108214.X号，名称为《可编程电阻信号源》专利，依据分压规律，在恒定的电压源和电阻的前提下设计的双套电阻发生器。必须经过数/模转换环节，仅该环节误差就约0.08％FS，它输出的电阻的精度很低，即便是在0-1000Ω的电阻输出范围，误差都远不能达到≤0.4Ω的要求。而美国VALHALLA SIENTIFC.INC公司生产的2724A型可编程电阻发生器采用恒流源的原理输出电阻信号，对其不同的电阻输出范围，电阻输出的精度为±0.25Ω~±0.4Ω。它在满度情况下将产生约0.1％的误差，反射至R输出，就是说输出的电阻越高，误差越大，只有在输出小的电阻时才可能达到±0.25Ω的误差。若输出满量程6.5536KΩ，则可能的误差值是6.5536KΩ×0.1％＝6.55Ω，而为提高输出电阻的精度，只有不断提高其内部恒流源的精度，当将内部恒流源的精度提高为0.01％时(这在技术上是极其困难的事)，才有可能使输出电阻的精度接近6.5536KΩ×0.01％＝0.655Ω。它另一个不足之处是它是一个PC计算机的分离装置，使用时还需另购一块IEEE488板卡，插接在PC机的扩展槽内，通过一根IEEE488电缆的连接才能工作。该装置不仅体大，体积约为mm330×280×160，重量约≥2.5kg，相当于PC计算机的1\2体积，而且价高，售价高达6500美元/台(95年价)。本技术的目的可以通过下述技术方案予以实现在PC计算机软件控制下进行逻辑控制的可编程标准电阻发生器，具有一个直接插入PC计算机XT扩展槽的电路板卡，卡板上布有印制电路，所述的印制电路包括连接PC计算机数据总线和与数据总线接口相连接的总线收发器2，以及和总线收发器2依次电连接的锁存驱动电路3、继电器网络4、基本电阻网络5和高精度电阻调节电路6所述的总线收发器2锁存驱动电路3的输入端连接有组合逻辑电路7，该组合逻辑电路7的输入端与PC计算机1的数据总线、控制总线、地址总线相连。本技术中解决其技术问题的基本电阻网络5电连接的电阻R是逐位并联的电阻网络。所述的逐位并联的电阻阻值是依次按二进制规律制作的。本技术解决其技术问题的基本电阻网络5是16位的电阻网络，所述的16位的电阻网络的各电阻位的阻值分别是R1＝0.1Ω，R2＝0.2Ω，R3＝0.4Ω，R4＝0.8Ω，R15＝1638.4Ω，R16＝3276.8Ω，这样，写1时，相应数据位与对应标准电阻值R输出间有下表关系 这时由PC计算机(1)通过数据总线向总线收发器(2)写某一同定的十六位进制数a和总的R输出有如下的关系式总的电阻R输出＝0.1×(215d16+214d15+…2(i-1)di+…22d3+21d2+20d1)＝0.1×a则a＝(215d16+214d15+…2(i-1)di+…22d3+21d2+20d1)。所述的与计算机(1)的数据总线接口的总线收发器(2)为8位或16位总线收发器。所述的锁存驱动电路3采用2n位锁存驱动电路类芯片。所述的锁存驱动电路可采用8位或16位的锁存驱动电路芯片是，但不限于是54/74LS273锁存驱动电路芯片。本技术在做成10位、12位、14位、16位时，其基本电阻网络5按二进制规律来绕制的电阻分别是R1~R10、R1~R12、R1~R14、R1~R16，相应的电阻发生器输出电阻的满量程分别是102.3Ω、409.5Ω、1638.3Ω、6553.5Ω。所述的继电器网络中密封的小型继电器的一对触点的接触电阻≤0.05Ω，可用6对、8对、10对或更多对触点并联，以实现对电阻输出误差的硬件补偿。本技术与现有技术相比，具有如下有益效果。输出纯电阻的范围大，可输出0~6.5535KΩ，或更大的范围。输出纯电阻的全范围内(即0~6.5535KΩ内)，绝对误差可达≤0.2Ω。可以用软件的方法进行线路补偿，因此输出的距离可以不限。可以将本技术做成不同的分辨率及不同使用范围的用户使用。体小重量轻。重量≤0.5kg，体积约为280mm×150×15。本技术直接连接于PC计算机的扩展槽内，不仅缩小了体积，而且避免了分离连接的麻烦，降低了成本，方便了使用。附图说明图1是本技术的电路结构方框图。图2是本技术的继电器驱动电路与电阻网络的结构示意图。图3是本技术装配形态示意图。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进一步的描述。图1中示出的是可编程标准电路结构方框图。它是一种智能(可编程的)能产生纯电阻信号的装置。它采用对按二进制规律排列的高精度基准电阻进行计算机处理和电阻补偿的方法，获得动态或静态的高精度纯阻信号源输出。利用这种原理可以做成具±0.2Ω精度甚至更高精度的可编程标准电阻发生器，做成独立的PC计算机的“可编程标准电阻发生器”扩展板卡，供PC机用户广泛采用，也可将其原理揉进设计者的部件设计，形成独立的专用部件。其中PC计算机1通过数据、地址、控制总线驱动组合逻辑电路7实现对本技术的地址选通，及对总线收发器和锁存驱动器3的逻辑控制，然后向16路的继电器网络4发送二进制(或十六进制)规律的电阻值数据。该继电器随即按程序的命令开、闭，使并联其上的电阻网络产生相应的，我们要求的电阻值。在图2中，将继电器的常闭触点与电阻网络的各电阻(R1~R16)并联，锁存驱动电路3分别驱动16路继电器(K1~K16)，并将锁存驱动电路3输出设为逻辑1使相应继电器(K1~K16)动作，把相应常闭触点打开。这时由PC计算机1通过数据总线向总线收发器2写某一固定的十六位制a，总的R输出与数据位有如下的关系式R输出＝0.1×(215d16+214d15+…2(i-1)di+…22d3+21d2+20d1)＝0.1×a。其中i为1-16的整数，di表示对应第i位继电器的状态继电器接通时di＝1，继电器断电时di＝0。由此可见，要产生高精度的可编程标准电阻输出，取决于R1＝0.1Ω~R16＝6.5536KΩ这16只电阻的绕制精度。例如需要输出269.3Ω电阻时的标准电阻时R输出＝269.3Ω＝0.1×2693＝0.1×(101010000101)＝0.1×(0A85H)＝0.1×a即向总线收发器2写0A85H即可。实际运用中可以8对、10对或更多对触点并联，这将会更进一步提高电阻信号源的输出精度，使误差更优于0.2Ω。对本技术误差作软，硬件的补偿是首先对继电器触点的接触电阻误差作硬件补偿。统计表明，密封小型继电器的1对触点的接触电阻约≤0.05Ω，可采用6对触点并联，控制一个电阻位，这样每个电阻位因继电器接触电阻带来的误差就会在以下计算值以内0.05Ω/6＝0.0083Ω＜0.01Ω其次对本技术的系统作软件补偿从测试点到电阻网络的输出点间，因线路电阻、器件间的接触电阻引起的系统误差，可在软件送数时，减去该系统误差给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在PC计算机软件控制下进行纯电阻输出的可编程标准电阻发生器，具有一个直接插入PC计算机XT扩展槽的扩展卡板，卡板上布有印制电路，其特征在于所述的印制电路包括连接PC计算机数据总线和与数据总线接口相连接的总线收发器(2)，以及和总线收发器(2)依次电连接的锁存驱动电路(3)、继电器网络(4)、基本电阻网络(5)和高精度电阻调节电路(6)；所述的总线收发器(2)，锁存驱动电路(3)的输入端连接有组合逻辑电路(7)，该组合逻辑电路(7)的输入端与PC计算机1的数据总线、控制总线、地址总线相连。2.按权利要求1所述的电阻发生器，其特征在于所述的继电器驱动网络(4)与基本电阻网络(5)电连接的电阻R是逐位并联的电阻网络。3.按权利要求2所述的电阻发生器，其特征在于所述的逐位并联的电阻阻值是依次按二进制规律制作的。4.按权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何光栋，
申请(专利权)人：成都航空仪表公司，
类型：实用新型
国别省市：