[實用新型]快速可編程電阻負載裝置

有效

• 申請號: 202023280563.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN213783266U
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張述云;杜仕方
• 申請（專利權）人: 成都森和電子科技有限公司
• 主分類號: H03H11/40
• 分類號: H03H11/40
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本實用新型公開了一種快速可編程電阻負載裝置，包括電阻網絡，所述電阻網絡包括依次串聯的0.1Ω步進檔位、1Ω步進檔位、10Ω步進檔位、100Ω步進檔位、1kΩ步進檔位、10kΩ步進檔位、100kΩ步進檔位、1MΩ步進檔位的電阻網絡，所述0.1Ω步進檔位、1Ω步進檔位、10Ω步進檔位的電阻網絡下設置有繼電器，且通過繼電器與輸出端連接；每個步進檔位使用8421編碼的阻值結構，且每個電阻均有對應的繼電器控制其是否接入線路。本實用新型實現0.1Ω~10MΩ范圍內以0.1Ω為步進的任意電阻值，阻值誤差不超過總輸出阻值的1%，節省了元器件數量與IO口數量，具有較好的實用性。

技術領域

本實用新型屬于電阻負載裝置的技術領域，具體涉及一種快速可編程電阻負載裝置。

背景技術

目前，工業領域所使用的壓力傳感器、溫度傳感器等多為電阻式傳感器。傳感器的阻值隨著壓力溫度的變化而相應地變化。而與這些傳感器相連的控制器或指示器在研發調試或生產測試過程中，往往采用阻值和檔位固定的標準電阻來模擬這些傳感器。這樣，在需要更換一種型號的傳感器時必須更換一組標準電阻，因而可操作性差，費工費時。而在某些生產測試中需要同時提供幾組不同阻值的電阻。而目前市場上的電阻箱產品多以電阻串并聯的方式得到不同阻值，使用到的電阻數量較多且精度不夠高，選擇檔位時需要人工手動切換，以上兩種方法都存在工作強度大且容易出錯的問題。

目前市場上的快速可編程電阻負載裝置，已有產品均為基于PXI接口的模塊化儀器產品，一方面價格都是數萬元一塊，對于一些資金不足的應用來說成本不可接受，另一方面現有產品也不適合某些工業應用場景的使用。PXI接口需要專用的機箱，攜帶不便，同時協議內容較復雜，部分基于MCU的工控設備無法通過二次編程實現該協議，使用不便。同時該類型模塊還有電阻可變范圍小的、接口不便于使用、耐受電流不足的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種快速可編程電阻負載裝置，本實用新型實現0.1Ω~10MΩ范圍內以0.1Ω為步進的任意電阻值，阻值誤差不超過總輸出阻值的1%，具有較好的實用性。

本實用新型主要通過以下技術方案實現：

一種快速可編程電阻負載裝置，包括電阻網絡，所述電阻網絡包括依次串聯的0.1Ω步進檔位、1Ω步進檔位、10Ω步進檔位、100Ω步進檔位、1kΩ步進檔位、10kΩ步進檔位、100kΩ步進檔位、1MΩ步進檔位的電阻網絡，所述0.1Ω步進檔位、1Ω步進檔位、10Ω步進檔位的電阻網絡下設置有繼電器，且通過繼電器與輸出端連接；每個步進檔位使用8421編碼的阻值結構，且每個電阻均有對應的繼電器控制其是否接入線路。

本實用新型在使用過程中，電阻網絡共由8組電阻網絡組成，每一組電阻網絡使用8421編碼的阻值結構，每個電阻均有對應的繼電器控制其是否接入線路。為了便于修正數據，本實用新型加入了一個0.1Ω步進的檔位，用于修正阻值數據。同時針對小阻值的實現，本實用新型在0.1Ω步進檔位、1Ω步進檔位、10Ω步進檔位下增設了一個繼電器連接到輸出端，以避免大步進檔位短路繼電器的電阻對輸出電阻值的影響。使用以上方案，本實用新型在實現1Ω~10MΩ可調范圍與1%精度的基礎上，節省了元器件數量與IO口數量。

為了更好地實現本實用新型，進一步地，所述電阻負載裝置作為從機掛在RS485總線上，并通過MODBUS協議與上位機通信；還包括數據處理模塊、電源，所述數據處理模塊通過RS485總線與上位機連接，所述數據處理模塊與電阻網絡連接，所述電源分別連接數據處理模塊和電阻網絡。

本實用新型在使用過程中，本實用新型作為從機掛在RS485總線上，通過MODBUS（RTU）協議實現與上位機的通信。其中電阻網絡實現電阻值的配置，數據處理模塊負責接收上位機發送過來的控制命令，然后按照命令指示，控制電阻網絡中的繼電器開閉，對外輸出相應的電阻值。電源負責將外接9~24V電壓轉換成電阻網絡與數據處理模塊所需的5V和3.3V電壓。所述數據處理模塊為現有技術，且不是本實用新型的主要改進點，故不再贅述。