CN1071918C

CN1071918C - 电阻自动调节方法及其装置

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Publication number: CN1071918C
Application number: CN96108852A
Authority: CN
Inventors: 何兴银; 郑保; 李弩; 支超有
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-20
Filing date: 1996-07-20
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2016-07-20
Also published as: CN1171604A

Abstract

本发明涉及一种电阻自动调节方法及其装置。实现电阻自动调节中包括电阻阵列1、继电器阵列2、功率驱动阵列3、与外部数字量信号4连接的插头座及引线。其中：数字信号4接功率驱动阵列3的输入；功率驱动阵列3的输出接继电器阵列2的输入；继电器阵列2中继电器对应电阻阵列1中电阻，由电阻的两个端点接继电器常开、常闭触点，构成电阻调节单元，电阻调节单元之间串联组成电阻调节线路。本发明可使用数字信号实现电阻自动调节。

Description

电阻自动调节方法及其装置

本发明涉及一种电阻自动调节方法及其装置。

工业电气领域中，通常要使用电阻量，目前的方法是使用电阻箱提供一标准电阻，电阻箱在使用过程中存在以下不足：

1、对电阻的调节由人工扭动开关，不能实现电阻的自动化调节；

2、对电阻的调节由各个调节倍率档完成，每个调节倍率档有十个位置调节，操作过程麻烦，且重复使用相同阻值的电值；

3、对电阻值的计算人工对不同倍率档电阻值累加，不能自动计算当前电阻值。

本发明的目的是提出一种能实现电阻的自动化调节技术，并设计采用这种技术的电阻自动调节装置。

为达到上述目的，本发明采用由电阻、继电器、和功率驱动器件组成的电阻调节线路。利用数字量信号控制实现对电阻调节，对于电阻类似于十进数的二进制编码方法选择不同权值电阻；并选择常闭触点接触电阻等于常开触点接触电阻的继电器，由其中一个电阻与一个继电器构成一个电阻的调节单元，在电阻调节单元中，单个继电器的常闭触点、常开触点接单个电阻的两个端点，该电阻调节单元中继电器公共触点接另一个电阻调节单元中电阻一个端点，电阻调节单元中电阻和继电器的这样连接方式，在电阻与继电器公共触点、常开触点之间形成串联连接支路，该串联连接支路与继电器常闭触点、公共触点之间线路形成并联；

由四个同一倍率的权值电阻与四个继电器分别构成的电阻调节单元串联组成该倍率的电阻调节档；将多个不同倍率的电阻调节档串联组成一个电阻调节线路。

对于电阻的调节，是通过改变每一电阻调节单元的阻值来实现：初始状态时，电阻调节单元中继电器公共触点与常闭触点接通、与常开触点断开，该电阻调节单元的电阻值为其初始电阻值，即继电器触点接触电阻；当电阻调节单元中继电器公共触点与常开触点接通、与常闭触点断开时，该电阻调节单元的电阻值为该电阻调节单元串联支路中电阻与继电器接触电阻值之和，与其初始状态相比，电阻的变化量为该电阻调节单元中电阻的阻值。对于由同一倍率的四个电阻组成的电阻调节档，按照十进制数的二进制编码方法，改变电阻调节单元中继电器状态，将改变电阻调节档的电阻值，实现在该调节档范围内的电阻调节。而对整个电阻调节线路电阻阻值的调节则是通过对该电阻调节线路各电阻调节档的电阻调节变化完成的。

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。

图1为本发明的电路组成框图。

图2为本发明的一个实施例电路图。

图3为本发明的另一个实施例电路图。

在电阻自动调节技术中，由电阻、继电器、功率驱动电路组成电阻调节线路，电阻选取不同倍率的权值电阻，其中：由一个电阻和一个继电器构成一个电阻调节单元；由四个同一倍率的权值电阻和四个继电器组成一个电阻调节档；电阻调节单元之间，以及电阻调节档之间串联连接；同一电阻调节档中，按十进制数的二进制编码方法选择四个权值电阻，其中三个电阻的权值为：1、2、4，第四个电阻权值为：2、4、8；

用数字量信号控制实现对电阻调节线路阻值的改变，实现电阻的自动调节，其中：利用数字量信号的高电平状态或低电平状态控制功率驱动电路处于导通状态或截止状态；利用功率驱动电路处于导通状态或截止状态控制继电器的公共触点与常开触点接通或公共触点与常闭触点接通。

根据上述电阻自动调节技术设计的电阻自动调节装置如图1所示，它由装在印刷线路板上的电阻阵列1、继电器阵列2、功率驱动阵列3、与外部数字量信号4连接的插头座及引线组成。其中：数字量信号4接功率驱动阵列3的输入，由数字量信号的高电平或低电平控制功率驱动器件的导通或截止；功率驱动阵列3的输出接继电器阵列2的输入，每个功率驱动器件对应与继电器阵列2中一个继电器，功率驱动器件的输出与继电器的输入控制线圈串联连接，由功率驱动器件的的导通或截止控制对应连接的继电器线圈的得电或失电，实现该继电器的公共触点与常开触点的接通、或者与常闭触点的接通；继电器阵列2中继电器对应电阻阵列1中一个电阻，由电阻的两个端点接与其对应继电器常开触点、常闭触点，构成一个电阻调节单元，前一个电阻调节单元中继电器公共触点接下一个电阻调节单元中电阻的一个端点，电阻调节单元之间串联连接组成一个电阻调节线路。

图2为本发明的一个实施例电路图。

图2中电阻R4、R3、R2、R1属于同一倍率档，其权值分别为8、4、2、1,J4、J3、J2、J1为四个继电器，其中：R1的两端接J1的常开触点、常闭触点，构成权值为1的电阻调节单元；以此类推，R2、R3、R4的两端分别接J2、J3、J4的常开触点、常闭触点，构成权值为2、4、8的电阻调节单元；J4的公共触点接R3的右端点，J3的公共触点接R2的右端点，J2的公共触点接R1的右端点；

BG1与D1、BG2与D2、BG3与D3、BG4与D4分别构成功率驱动单元，BG1输出与J1的控制线圈串联，D1与J1的控制线圈并联，BG1的输入为数字量信号DIO1；类似的，BG2、BG3、BG4输出分别与J2、J3、J4的控制线圈串联，D2、D3、D4分别与J2、J3、J4的控制线圈并联，BG2、BG3、BG4的输入同样为数字量信号DIO2、DIO3、DIO4。

下面分析其工作原理。

对电阻调节中，增大线路中的电阻值或减小线路中的电阻值由数字量信号控制，初状态时，数字量信号DIO1、DIO2、DIO3、DIO4为低电平，三极管BG1、BG2、BG3、BG4截止，继电器J1、J2、J3、J4的公共触点分别和各自继电器常闭触点接通，这时电阻调节线路A、B两点电阻值为其初始状态电阻值。

增大电阻值时，根据增大的电阻值的大小，按照十进制数的二进制编码规律，改变电阻调节单元的电阻值，从而改变电阻调节线路A、B两点电阻值。如从初状态增大电阻值为6，则由数字量信号DIO2、DIO3输出高电平，DIO1、DIO4保持原来低电平不变，三极管BG2、BG3导通，继电器J2、J3的控制线圈得电，这时：继电器J2的公共触点与其常闭触点断开而与其常开触点接通，相当与在R2电阻调节单元中串接阻值为2的电阻；继电器J3的公共触点与其常闭触点断开而与其常开触点接通，相当与在R3电阻调节单元中串接阻值为4的电阻。这时电阻调节线路A、B两点电阻值将增加6，实现增大电阻值调节。

减小电阻值时，类似与增大电阻调节。如从当前状态减小电阻值为3，则由数字量信号DIO1、DIO2输出高电平，DIO3、DIO4输出低电平这时R3电阻调节单元中的电阻减小4,R1电阻调节单元中的电阻增加1,R2、R4电阻调节单元中的电阻值不变。这时电阻调节线路A、B两点电阻值将减小3，实现减小电阻值调节。

图3为本发明的另一个实施例电路图。

图3中由微型机计算机控制数字量接口板，数字量信号4由研华PCL-724数字量接口板输出，继电器阵列2、功率驱动阵列3由研华PCLD-785B继电器驱动板构成，电阻阵列由倍率分别为×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000六个档的2、4、2、1权值电阻构成；

PCL-724数字量接口板输出24路数字量信号D0...D23接至PCLD-785B继电器驱动板，分别控制继电器驱动板的24路继电器输出通道，其中：0通道继电器的公共触点为C0、常闭触点NC0、常开触点NO0；以此类推，1...23通道继电器的公共触点为C1...C23、常闭触点NC1...NC23、常开触点NO1...NO23；

倍率为×0.01电阻调节档使用0.02欧、0.04欧、0.02欧、0.01欧四个电阻；使用PCLD-785B继电器驱动板的0...3输出通道，NC0、NO0分别接0.01欧电阻两端，C0接C1；类似的，NC1和NO1、NC2和NO2、NC3和NO3分别接0.02欧、0.04欧、0.02欧电阻和NO2、NC3和NO3分别接0.02欧、0.04欧、0.02欧电阻两端，NC1接NC2,C2接C3；

类似于倍率为X0.01电阻调节档的连接方式，倍率为X0.1、X1、X10、X100、X1000电阻调节档分别与PCLD-782B继电器驱动板四个通道为一组对应，构成其余五个电阻调节档，其中：倍率为X0.1电阻调节档使用0.2欧、0.4欧、0.2欧、0.1欧四个电阻，继电器驱动板的4...7输出通道，NC4和NO4、NC5和NO5、NC6和NO6、NC7和NO7分别接0.01欧、0.02欧、0.04欧、0.02欧电阻两端，C4接C5，NC5接NC6,C6接C7；倍率为X1电阻调节档使用2欧、4欧、2欧、1欧四个电阻，继电器驱动板的8...11输出通道，NC8和NO8、NC9和NO9、NC10和NO10、NC11和NO11分别接1欧、2欧、4欧、2欧电阻两端，C8接C9,NC9接NC10,C10接C11；倍率为X10电阻调节档使用20欧、40欧、20欧、10欧四个电阻，继电器驱动板的12...15输出通道，NC12和NO12、NC13和NO13、NC14和NO14、NC15和NO15分别接10欧、20欧、40欧、20欧电阻两端，C12接C13,NC13接NC14,C14接C15；倍率为X100电阻调节档使用200欧、400欧、200欧、100欧四个电阻，继电器驱动板的16...19输出通道，NC16和NO16、NC17和NO17、NC18和NO18、NC19和NO19分别接100欧、200欧、400欧、200欧电阻两端，C16接C17,NC17接NC18,C18接C19；倍率为X1000电阻调节档使用2000欧、4000欧、2000欧、1000欧四个电阻，继电器驱动板的20...23输出通道，NC20和NO20、NC21和NO21、NC22和NO22、NC23和NO23分别接1000欧、2000欧、4000欧、2000欧电阻两端，C20接C21,NC21接NC22,C22接C23。

不同倍率电阻调节档的连接方式是：NC3接NC7、NC4接NC8、NC11接NC15、NC12接NC16、NC19接NC23。

本发明的上述各技术特征可以作下述变化，但它们都没有偏离本发明的实质。如上述的数字量信号除由PC机产生输出外，可使用单片机；上述的电阻调节档权值电阻除选择8、4、2、1，以及2、4、2、1编码外，可选择其它编码方式。

Claims

1．一种电阻自动调节方法，电阻调节线路有电阻，其特征在该电阻调节线路还有继电器、功率驱动电路，电阻选取不同倍率的权值电阻，其中：由一个电阻和一个继电器构成一个电阻调节单元；由四个同一倍率的权值电阻和四个继电器组成一个电阻调节档；电阻调节单元之间，以及电阻调节档之间串联连接；同一电阻调节档中，按十进制数的二进制编码方法选择四个权值电阻，其中三个电阻的权值为：1、2、4，第四个电阻权值为：2、4、8；

2．一种电阻自动调节装置，包括装在印刷线路板上的电阻阵列[1]，其特征在于印刷线路板上还装有继电器阵列[2]、功率驱动阵列[3]、与外部数字量信号[4]连接的插头座及引线组成，其中：数字量信号[4]接功率驱动阵列[3]的输入，由数字量信号的高电平或低电平控制功率驱动器件的导通或截止；功率驱动阵列[3]的输出接继电器阵列[2]的输入，每个功率驱动器件对应与继电器阵列[2]中一个继电器，功率驱动器件的输出与继电器的输入控制线圈串联连接，由功率驱动器件的的导通或截止控制对应连接的继电器线圈的得电或失电，实现该继电器的公共触点与常开触点的接通、或者与常闭触点的接通；继电器阵列[2]中继电器对应电阻阵列[1]中一个电阻，由电阻的两个端点接与其对应继电器常开触点、常闭触点，构成一个电阻调节单元，前一个电阻调节单元中继电器公共触点接下一个电阻调节单元中电阻的一个端点，电阻调节单元之间串联连接组成一个电阻调节线路。

3．根据权利要求2所述的一种电阻自动调节装置，其特征在于由四个同一倍率的权值电阻和四个继电器组成一个电阻调节档。

4．根据权利要求3所述的一种电阻自动调节装置，其特征在于一个电阻调节档中电阻的权值为：8、4、2、1。

5．根据权利要求3所述的一种电阻自动调节装置，其特征在于所说的数字量信号[4]由研华PCL-724数字量板输出，继电器阵列[2]、功率驱动阵列[3]由研华PCLD-785B继电器驱动板构成，电阻阵列由倍率分别为×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000六个档的2、4、2、1权值电阻构成；

倍率为×0.01电阻调节档使用0.02欧、0.04欧、0.02欧、0.01欧四个电阻；

倍率为×0.1电阻调节档使用0.2欧、0.4欧、0.2欧、0.1欧四个电阻；

倍率为×1电阻调节档使用2欧、4欧、2欧、1欧四个电阻；

倍率为×10电阻调节档使用20欧、40欧、20欧、10欧四个电阻；

倍率为×100电阻调节档使用200欧、400欧、200欧、100欧四个电阻；

倍率为×1000电阻调节档使用2000欧、4000欧、2000欧、1000欧四个电阻。