一种程控直流标准电阻箱及其控制方法技术

本发明专利技术属于电阻箱技术领域，提供了一种程控直流标准电阻箱及其控制方法，它解决了手动校准，通过手动拨盘，人工读取大功率直流标准电阻箱的示值造成的误差，其技术方案为：每个电阻档位连接一个档位开关，多个电阻档位串联连接，每个电阻档位包括多个标准电阻，所述多个标准电阻并联连接形成电阻回路；所述控制器和驱动机构连接，所述控制器用于根据输入阻值控制指令得到电阻档位所有电阻串联和并联的目标拓扑关系，根据所述拓扑关系控制驱动机构切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。

【技术实现步骤摘要】
一种程控直流标准电阻箱及其控制方法


[0001]本专利技术属于电阻箱
，尤其涉及一种程控直流标准电阻箱及其控制方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，大功率标准电阻箱用于对回路电阻测试仪、直流电阻测试仪等电阻类测试仪器进行校准，要求具备高精度和高稳定性的特点。为满足校准需求，通常要求大功率电阻箱阻值范围达到(0.002～200)Ω，额定电流达到(0.1～600) A。目前，直接购买具有0.05％精度的纯电阻存在很大的困难，因此在最坏的情况下，如果某一档位中的两个电阻误差都在最大误差0.1％的情况下，该档位所在的支路电阻值的准确度可能会降低，实际的研制中，需要对电阻值进行校准才能符合应用需求。
[0004]传统大功率直流标准电阻箱多采用旋转开关机械切换接入电路中的标准电阻，实现多档位电阻功能。电阻箱内部不存在有源器件，稳定性好，抗干扰能力强。然而这种电阻箱用于校准工作时，需手工操作旋钮，难以适应自动化测试需求。近年来，市场上已出现数控大功率直流标准电阻箱，其基本原理是通过加入数控开关来替代机械旋钮开关，实现自动化控制目的。然而该方法在电阻箱内部引入了有源器件，对标准电阻的稳定性和抗干扰能力进行了破坏，导致标准电阻的准确度降低。
[0005]为保持标准电阻的测量准确性，专利CN110531295A提供了一种大功率直流标准电阻箱的自动化控制方法，由控制器输出控制信号，通过步进电机模块带动旋钮驱动机构，使得大功率直流标准电阻箱阻值设定旋钮受控旋转，从而控制大功率直流标准电阻箱阻值变化，在不改变大功率直流标准电阻箱电气结构、测量性能的前提下，解决大功率直流标准电阻箱的自动化控制难题，同时消除自动化控制部分对原有电阻测量回路的干扰。然而该方法对大功率直流标准电阻箱的每一个量程档位的机械旋钮都需要提供独立的一整套高精度机械控制回路，系统冗杂、成本高，且当电阻箱档位切换旋钮排列密集时，机械控制机构安装不便。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术的第一个方面提供一种程控直流标准电阻箱，采用电阻串联和并联的拓扑关系，通过每一档位的校准，来实现标准电阻箱各档位精度和稳定度。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种程控直流标准电阻箱，包括：控制器、驱动结构、多个档位开关以及多个电阻档位；
[0009]每个电阻档位连接一个档位开关，多个电阻档位串联连接，每个电阻档位包括多个标准电阻，所述多个标准电阻并联连接形成电阻回路；
[0010]所述控制器和驱动机构连接，所述控制器用于根据输入阻值控制指令得到电阻档位所有电阻串联和并联的目标拓扑关系，根据所述拓扑关系控制驱动机构切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。
[0011]作为一种实施方式，所述电阻箱还包括接线端子，所有电阻回路连接至一个接线端子，所述接线端子上设置多个插入式开关，所述驱动机构包括磁吸式继电器，所述控制器用于通过磁吸式继电器和插入式开关的吸合控制开关的通或分离控制插入式开关的断。
[0012]作为一种实施方式，每个电阻档位连接对应档位开关的导线等长。
[0013]作为一种实施方式，所述电阻箱还包括键盘模块，所述键盘模块与所述控制器的输入端连接，所述键盘输入模块具有键盘，所述键盘用于输入电阻值。
[0014]作为一种实施方式，所述标准电阻和调节电阻器采用负偏差电阻。
[0015]作为一种实施方式，所述每个电阻档位中多个标准电阻并联的支路数量根据标准电阻的阻值、档位的个数以及精度要求确定。
[0016]作为一种实施方式，所述电阻档位包括七个，电阻阻值依次为0.002Ω、0.02 Ω、0.2Ω、2Ω、4Ω、20Ω和200Ω。
[0017]上述方案的优点在于，采用电阻串联和并联的拓扑关系，通过每一档位的校准，来实现标准电阻箱各档位精度和稳定度。
[0018]本专利技术的第二个方面提供一种程控直流标准电阻箱控制方法，包括：
[0019]获取输入阻值控制指令；
[0020]根据输入阻值控制指令得到电阻档位所有电阻串联和并联的目标拓扑关系；
[0021]根据所述拓扑关系控制驱动机构切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。
[0022]本专利技术的第三个方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。
[0023]本专利技术的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术公开了一种可程控的高准确度大功率直流标准电阻箱，采用电阻串联和并联的拓扑关系，可灵活通过调节档位开关实现直流电阻箱阻值的变化，相比传统电位器切换式大功率直流标准电阻箱，具有操作简便、可程控接入计量校准平台，解决了大功率直流标准电阻箱难以用于开展自动化校准试验的技术难题；相比传统数控大功率直流电阻箱，切换档位采用可程控的低接触电阻插入式开关来替代繁杂的电机驱动式机械旋钮，具有性能稳定、安全高效、抗干扰能力强等优点。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1是程控直流标准电阻箱连接示意图；
[0028]图2是档位切换示意图；
[0029]图3是每个档位的支路电路原理图；
[0030]图4是200Ω电阻箱的电路原理图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0034]在本专利技术中，术语等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种程控直流标准电阻箱，其特征在于，包括：控制器、驱动结构、多个档位开关以及多个电阻档位；每个电阻档位连接一个档位开关，多个电阻档位串联连接，每个电阻档位包括多个标准电阻，所述多个标准电阻并联连接形成电阻回路；所述控制器和驱动机构连接，所述控制器用于根据输入阻值控制指令得到电阻档位所有电阻串联和并联的目标拓扑关系，根据所述拓扑关系控制驱动机构切换档位开关实现直流电阻箱阻值的变化。2.如权利要求1所述的一种程控直流标准电阻箱，其特征在于，所述电阻箱还包括接线端子，所有电阻回路连接至一个接线端子，所述接线端子上设置多个插入式开关，所述驱动机构包括磁吸式继电器，所述控制器用于通过磁吸式继电器和插入式开关的吸合控制开关的通或分离控制插入式开关的断。3.如权利要求1所述的一种程控直流标准电阻箱，其特征在于，每个电阻档位连接对应档位开关的导线等长。4.如权利要求1所述的一种程控直流标准电阻箱，其特征在于，所述电阻箱还包括键盘模块，所述键盘模块与所述控制器的输入端连接，所述键盘输入模块具有键盘，所述键盘用于输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹奎龙，陈令英，贺志强，任社宜，任炜，宋媛媛，王峤峙，赫明哲，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：