可编程电阻制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可编程电阻，属于电子信息技术领域，包括依次连接的信息交互单元、MCU、驱动单元、继电器

【技术实现步骤摘要】
可编程电阻


[0001]本技术公开了一种可编程电阻，属于电子信息


技术介绍

[0002]可编程电阻，用于传感器模拟及校准、负载测试、电路增益调试、电压输出负反馈调节和高精度RC频率发生器等领域。传统的可编程电阻包括旋转式电阻箱和指轮开关式电阻箱等类型，优点是用户可以直接旋转旋钮或拨动开关至相应示数以直观地获得所需电阻值。然而缺点同样明显：由于同一开关或旋钮往往需要旋转/拨动多次才能获得所需档位，操作较为耗时；由于开关固有的接触电阻以及在使用中磨损等原因，电阻箱的输出值并不准确且在生产制造端补偿困难；通常由于体积庞大、笨重而不便携带；由于无可程控的动作执行机构，传统的可编程电阻在不做改造情况下无法应用于自动化测试。
[0003]基于处理器控制的、由电子开关作为电阻网络通道切换的可编程电阻的问世为用户带来了极大方便。2002年，CN02245045.9公开了一种在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，以作为XT扩展槽的扩展板卡使用，不过缺点是不能独立携带；在电子开关的选择上，CN201120146372.7优选干簧继电器，此类继电器优点是开关迅速、使用寿命长，不过通常触点内阻较大，因而触点内阻对电阻网络输出精准度的影响不容忽视；为减轻工作过程中发热对输出阻值精度带来的影响，CN201520125129.5采用风扇散热的方案，不过同时增加了系统成本、尺寸和复杂度，而且无法很好应对外部环境气温的变化；为提高精准度，CN201210061609.0公开了一种内置硬件补偿电路的方案，然而增加了控制复杂度。另外，作为人机交互不可或缺的键盘和显示屏，不少专利虽有提及，然而未见有进一步对用户体验深入研究者；此外，通讯模块往往仅用于设定电阻设定值，而忽略其在校准等方面的便捷作用；最后，现有方案的输出范围固定，不能根据外串电阻改变自身量程以及不能对外接导线电阻自动做出补偿，用户使用不便。
[0004]如本技术公开的一种校准生产方便、驱动简单、功耗低、用户界面友好以及可自动温度补偿的可编程电阻应运而生。

技术实现思路

[0005]本技术公开一系列技术方案，使所述可编程电阻校准生产方便、驱动简单、功耗低、用户界面友好以及可自动温度补偿，为使用者带来良好的用户体验。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种可编程电阻，包括依次连接的信息交互单元、MCU、驱动单元、继电器
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电阻网络和输出端子，其中：所述输出端子是所述电阻网络对外引出的接线端，用于输出电阻值；所述信息交互单元用于总线通讯和/或人机交互，使所述MCU获得校准数据和电阻设定值，所述校准数据用于提高所述输出电阻值的精准度；所述驱动单元用于驱动所述继电器
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电阻网络中的继电器；所述MCU根据设定值以及特定算法通过所述驱动单元独立控制所述继电器
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电阻网络中各个继电器的输出状态，使所述继电器
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电阻网络中的电阻有选择地接入
所述电阻网络，从而使所述输出端子输出与所述电阻设定值相等或接近的电阻值。所述信息交互单元用于传输校准数据，提高了生产制造的便捷性和效率。
[0008]进一步的方案在于，所述的继电器至少为双稳态继电器和光耦继电器其中的一种。这两种继电器驱动功耗低，可在单独使用情况下延长所述可编程电阻续航时间；同时相比需要持续供电的单稳态继电器，这两种继电器发热少，对所述电阻网络影响小。
[0009]进一步的方案在于，所述驱动单元包含I/O扩展芯片，所述I/O扩展芯片输出端口具备足够驱动能力，可直接驱动所述继电器
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电阻网络中的继电器。进一步地，所述I/O扩展芯片为通用译码器、通用移位寄存器和专用I/O扩展芯片其中的一种或多种。该方案简化了继电器驱动电路，节省了成本和PCB空间。
[0010]进一步的方案在于，所述信息交互单元由键盘和显示屏组成：所述键盘至少含12个独立按键，其中，10个按键为数字按键，分别对应数字0~9，另外1个为小数点按键“.”，还有一个为“Enter/OK”按键；所述显示屏用于显示主要数据、误差值、额定功率值、最大耐压值和最大允许电流值其中的一种，所述主要数据包括设定值和实际输出值并显示在同一页。 进一步的方案在于：所述小数点按键兼具“取消/Cancel”和/或翻页功能，所述“Enter/OK”按键与所述键盘上的其他按键组合成为快捷键。所述快捷键方便用户通过所述键盘实现更加复杂的功能，比如输入校准数据。所述键盘方便用户手动操作，同时用户可实时地通过所述显示屏获得额外的内容信息。
[0011]进一步的方案在于，所述信息交互单元包括USB转串口通讯电路，其串口与所述MCU相连，USB端口与上位机相连接，用于接收和/或回复上位机发送的数据和指令。所述USB转串口通讯功能方便用户直接通过笔记本电脑或PC机操控所述可编程电阻，相比键盘使用更加灵活；另外USB总线可为所述可编程电阻供电和/或为内部电池充电，此时无需考虑所述可编程电阻续航时间问题。
[0012]进一步的方案在于，用户可以通过所述信息交互单元设置与所述输出端子外部串联的电阻值r0，该电阻值r0用于修正所述电阻设定值Rt，修正后的Rt即作为所述输出端子的目标输出值，伪代码方式表述为： Rt(修正后) = Rt(原始值)
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r0。 此方案可以补偿外接导线电阻和保险丝电阻，以及通过外部串联已知阻值的电阻扩展所述输出值的范围。
[0013]进一步的方案在于，内部还包含温度传感器，所述温度传感器用于感知环境温度并对所述可编程电阻的温飘（TCR）作出补偿，从而使所述可编程电阻器在使用环境温度变化的情况下自动调整所述继电器网络的状态组合，使输出电阻值保持相对稳定。
[0014]下面结合实施例及附图对本技术作进一步详述，但不应认为本技术的实施 方式仅限于这些方案。
附图说明
[0015]图1是本技术实施例的功能框图示意图。
[0016]图2是本技术实施例的一种使用场景示意图。
[0017]图3是本技术所述继电器驱动单元和所述继电器
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电阻网络的实施例原理图。
[0018]图4是本技术所述继电器驱动单元和所述继电器
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电阻网络的另一种实施例原理图。
具体实施方式
[0019]实施例1：
[0020]如图1所示，实线框模块表示所述可编程电阻方案的必选项，虚线框模块表示所在实线框框架范围内的优选方案或进一步的方案。
[0021]在校准模式下，操作员或用户通过所示“键盘+显示屏”模块或者所示“USB转串口”模块输送校准数据到所示MCU并储存在MCU的EEPROM中，所述校准数据为所示“继电器
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电阻网络”中电阻的实际测量值，所示“USB转串口”模块与PC机连接。
[0022]在使用过程中，操作员或用户通过所示“键盘+显示屏”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可编程电阻，其特征在于，包括依次连接的信息交互单元、MCU、驱动单元、继电器
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电阻网络和输出端子，其中：所述输出端子是所述电阻网络对外引出的接线端，用于输出电阻值；所述信息交互单元用于总线通讯和/或人机交互，使所述MCU获得校准数据和电阻设定值，所述校准数据用于提高所述输出电阻值的精准度；所述驱动单元用于驱动所述继电器
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电阻网络中的继电器；所述MCU根据设定值以及特定算法通过所述驱动单元独立控制所述继电器
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电阻网络中各个继电器的输出状态，使所述继电器
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电阻网络中的电阻有选择地接入所述电阻网络，从而使所述输出端子输出与所述电阻设定值相等或接近的电阻值。2.根据权利要求1所述的可编程电阻，其特征在于，所述的继电器至少为双稳态继电器和光耦继电器其中的一种。3.根据权利要求1或2所述的可编程电阻，其特征在于，所述驱动单元包含I/O扩展芯片，所述I/O扩展芯片输出端口具备足够驱动能力，可直接驱动所述继电器
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电阻网络中的继电器。4.根据权利要求3所述的可编程电阻，其特征在于，所述I/O扩展芯片为通用译码器、通用移位寄存器和专用I/O扩展芯片其中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的可编程电阻，其特征在于，所述信息交互单元由键盘和显示屏组成：所述键盘至少含12个独立按键，其中，10个按键...

【专利技术属性】
技术研发人员：常琰境，
申请(专利权)人：常琰境，
类型：新型
国别省市：