CN201947234U - 一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，包括压力测量模块、脉冲宽度调制产生模块、限流电路、斩波器和电感电路，其中压力测量模块、脉冲宽度调制产生模块和限流电路依次串联，限流电路的输出端与斩波器的输入端连接，斩波器的输出端连接电感电路，电感电路的另一端作为可变电阻器的输出端；该电路通过输入压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器实现滑动变阻器的功能，可以通过压力传感器测量油压的压力，把测试到的油压的压力转变成具有一定占空比的脉冲宽度信号，从而通过信号控制型N型沟道场效应晶体管的开关，使整个变阻模块等效成一个可变电阻器，驱动压力的指针表实现偏转以显示正确的油压，实现无机械式的压力显示，其精度更高，可靠性更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压力控制的电阻器，特别是一种通过脉冲宽度调制实现电阻可变的电阻器。
背景技术
在压力变送器的油压指针式显示表中，如图3所示，通常使用压力对滑动变阻器进行位移以改变通过指针式显示表的电流，使指针表的偏转发生变化。由于使用滑动变阻器的时候通常要进行机械性的运动，从而使滑动变阻器产生机械性损耗，长期使用可导致滑动变阻器的电阻值不准确或者甚至造成滑动变阻器损坏。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种通过脉冲宽度调制实现电阻可变的压力控制电阻器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，包括压力测量模块、脉冲宽度调制产生模块、限流电路、斩波器和电感电路，其中压力测量模块、脉冲宽度调制产生模块和限流电路依次串联，限流电路的输出端与斩波器的输入端连接，斩波器的输出端连接电感电路，电感电路的另一端作为可变电阻器的输出端。
为了保证斩波器工作的效果，所述斩波器由电阻和N型沟道场效应晶体管并联组成；
为了保证电路的输出稳定性，所述限流电路R3的前端通入根据压力测量模块P测量到的变化的压力信号而产生的占空ρ比为1%~99%的PWM方波。
本实用新型的有益效果是：该电路通过输入压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器实现滑动变阻器的功能，可以通过压力传感器测量油压的压力，把测试到的油压的压力转变成具有一定占空比的脉冲宽度信号，从而通过信号控制型N型沟道场效应晶体管的开关，使整个变阻模块等效成一个可变电阻器，驱动压力的指针表实现偏转以显示正确的油压，实现无机械式的压力显示，其精度更高，可靠性更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型变阻器应用时的原理框图；
图2是本实用新型变阻器应用时的具体电路图；
图3是机械式滑动变阻器的实现示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本实用新型的一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，包括压力测量模块P、脉冲宽度调制产生模块PWM、限流电路R3、斩波器C和电感电路L1，其中压力测量模块P、脉冲宽度调制产生模块PWM和限流电路R3依次串联，限流电路R3的输出端与斩波器C的输入端连接，斩波器C的输出端连接电感电路L1，电感电路L1的另一端作为可变电阻器的输出端。上述压力测量模块P、脉冲宽度调制产生模块PWM、限流电路R3、斩波器C和电感电路L1可等效于变阻模块R5。
本实用新型的可变电阻器在使用时，电路还包括电源VCC、仪表电阻R1、仪表电阻R2和变阻模块R5组成的电路，其中仪表电阻R1和仪表电阻R2串联，仪表电阻R2和变阻模块R5并联。
电感L1的值要足够的大以保证经过变阻模块R5的电流值能够恒定。所述斩波器由电阻R4和N型沟道场效应晶体管Q1并联组成，其中N型沟道场效应晶体管Q1的G极处作为斩波器C的输入端，即N型沟道场效应晶体管 Q1的G极处接入脉冲宽度调制产生模块PWM和压力测量模块P，所述压力测量模块P用于输入需要测量的压力。当信号输入N型沟道场效应晶体管 Q1时，N型沟道场效应晶体管按照一定的频率做开关动作，其中开关作用中是通过N型沟道场效应晶体管Q1的电流根据占空比不断的改变，从而通过N型沟道场效应晶体管 Q1来改变变阻模块R5的电阻。通过电阻R4的电流受N型沟道场效应晶体管Q1的开关而影响，其电流值出现不断的变化，而N型沟道场效应晶体管Q1的占空比决定了电阻R4的电流，由于电感L1足够的大，电感回路的电流I0不会因为N型沟道场效应晶体管Q1的开关而改变。为了保障斩波器工作的稳定性，所述N型沟道场效应晶体管 Q1的G极处串联限流电路R3作为限流电路。限流电路R3的前端通入根据变化的压力信号而产生的占空ρ比为1%~99%的PWM方波。
在恒定的电流的条件下，整个变阻模块R5的电压U0也是恒定的，所以得出电阻R5的值为电阻R4乘以一个和占空比有关的百分数，得出等效电阻器的电阻值。
参照图1：U1的电压为：U1 =(1－ρ) I0×R4= I0×R5
由此可得出：R5=(1－ρ) ×R4 （其中ρ为PWM波的占空比）；
所以，当ρ的值在1%～99%之间时，等效的可变电阻的无级调节范围也是（1%～99%）×R4，从而得出目标的电阻。
本实用新型压力控制的可变电阻电路通过输入压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器实现滑动变阻器的功能，可以通过压力传感器测量油压的压力，把测试到的油压的压力转变成具有一定占空比的脉冲宽度信号，从而通过信号控制型N型沟道场效应晶体管的开关，使整个变阻模块等效成一个可变电阻器，驱动压力的指针表实现偏转以显示正确的油压，实现无机械式的压力显示，其精度更高，可靠性更好。
Claims (3)
1.一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，其特征在于：包括压力测量模块（P）、脉冲宽度调制产生模块（PWM）、限流电路（R3）、斩波器（C）和电感电路（L1），其中压力测量模块（P）、脉冲宽度调制产生模块（PWM）和限流电路（R3）依次串联，限流电路（R3）的输出端与斩波器（C）的输入端连接，斩波器（C）的输出端连接电感电路（L1），电感电路（L1）的另一端作为可变电阻器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，其特征在于：所述斩波器由电阻（R4）和N型沟道场效应晶体管（Q1）并联组成，其中N型沟道场效应晶体管（Q1）的G极处作为斩波器（C）的输入端。
3.根据权利要求3所述的一种压力控制的脉冲宽度调制式可变电阻器，其特征在于：所述限流电路（R3）的前端通入根据压力测量模块（P）测量到的变化的压力信号而产生的占空ρ比为1%~99%的PWM方波。
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