[實用新型]程控精密電阻箱

有效

• 申請號: 201520224499.4
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN204516532U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 房慧龍
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: H01C10/50
• 分類號: H01C10/50
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

技術領域

本實用新型涉及一種程控精密電阻箱，利用DA轉換器及運算放大器和控制器完成精密電阻的控制。

背景技術

電阻箱廣泛應用于電路的調試與測試中。目前，使用的電阻箱是將幾十個精密電阻經過適當的連接，再利用多位旋鈕開關來選擇電路所需的電阻值；也有采用單片機控制若干個繼電器代替上述的多位旋鈕開關實現所謂的程控電阻箱，這些電阻箱因采用了機械開關或繼電器，長期使用后其觸點會磨損老化導致接觸電阻增大，從而使得電阻箱的精度大大降低；還有制作高性能的電阻箱需要使用很多的高精密、低溫度系數的電阻，這些電阻價格昂貴、取材不易。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：提出一種程控精密電阻箱。

本實用新型所采用的技術方案為：一種程控精密電阻箱，包括控制器、DA轉換器、電流采樣電路以及運算放大器；所述的控制器的輸出端連接DA轉換器的數字輸入端口Di端；所述的電流采樣電路的輸出端與DA轉換器的Vref端相連；所述的DA轉換器的電壓輸出端Vout端與運算放大器的“+”端相連；所述的運算放大器的輸出端與“-”端相連；所述的運算放大器的輸出端和電流采樣電路的輸出端之間連接一個負載。

本實用新型的有益效果是：1、電路簡單，無需多個機械開關和精密電阻，生產成本極低；2、本實用新型只需使用一個高精密的電流采樣電阻，通過控制DA轉換器來模擬一個電阻，該電阻范圍廣，精度高；3、如采用乘法型DA轉換器，該電阻箱可以用于交直流場合；4、采用程控方法，方便與電腦連接構成自動化測試系統。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中：1、控制器；2、DA轉換器；3、電流采樣電路；4、運算放大器。

圖2是本實用新型的原理說明圖。

具體實施方式

現在結合附圖和優選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1所示的一種程控精密電阻箱的架構，包括控制器1、DA轉換器2、電流采樣3和運算放大器4等四個部分。所述的程控精密電阻箱，首先根據用戶設定的電阻值，由控制器1計算出相應的數字量送入DA轉換器2的數字輸入端口Di端，電流采樣3的輸出端與DA轉換器2的Vref端相連，DA轉換器2的電壓輸出端Vout與運算放大器4的“+”端相連；運算放大器4的輸出端與“-”端相連；上述2路信號經過運算放大器4的處理，使得在電路RX+和RX-兩端模擬出一個電阻負載，該負載兩端電壓與其流過的電流成一定比例，實現恒電阻控制。

本實用新型所述的原理說明圖如圖2所示：本實施例中，該電路主要由控制器U1、DA轉換器U2、采樣電阻Rs、電流采樣放大器A1和運算放大器A2等5個部分組成。

設外部電路施加到本模擬負載兩端的電壓為Us,流過電路的負載電流為Is。

根據電路連接關系，不難得到運算放大器A2“+”端的電壓V1為如下表達式：

V1=Vref2NDx=RsIs2NDx]]>

其中：其中：Is為流過電路的負載電流；Rs為電流采樣電阻值；Dx為控制器輸出的數字量；N為DA轉換器U2的控制位數。

根據運算放大器的特性不難得到下列關系：

V2＝Us

其中：Us為外部電路施加到本模擬負載兩端的電壓。

由于電路具有深度負反饋，由運算放大器的特性可知V1應等于V2,即：

RsIs2NDx=Us]]>

進一步可以得到該電路兩端模擬的電阻Rx滿足如下表達式：