[發明專利]多通道電阻電路及裝置

在審

• 申請號: 202110270735.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113108814A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 嚴衛林;李小文;李雪江;譚利紅;劉麗君;萬加林;莫偉書;朱浩
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01D5/16
• 分類號: G01D5/16
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳敏

本發明提供一種多通道電阻電路及裝置，該電路包括控制模塊及多個電阻通道，第一連接端及第二連接端用于與外部電路連接；控制模塊用于向DAC單元發送控制信號，以使DAC單元輸出不同電壓；比例減法單元用于根據采樣電阻兩端的電壓，向DAC單元提供參考電壓；電壓跟隨比例放大單元用于根據DAC單元輸出的電壓，調節第一連接端與第二連接端之間電壓與電流的比值，第一連接端與第二連接端的等效電阻，可以對輸出即電阻進行調節，由于輸出等效電阻只與DAC單元輸出的電壓與采樣電阻的阻值有關，與外部測試電流無關，能應用于各類阻值監控系統。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，特別涉及一種多通道電阻電路及裝置。

背景技術

在工業控制領域廣泛應用著阻性傳感器件及阻性負載器件，如溫度傳感器、壓敏電阻等將溫度、電壓等信息轉化為阻值信號進行傳遞。在電子系統開發及檢修過程中，單純依靠實際所使用的阻性負載和阻性傳感器不僅其本身成本高昂，而要使阻性負載隨意可變、傳感器產生各種各樣的阻值信號，需要使阻性負載可調可控、傳感器工作在各種特定的環境當中，要達成這種條件難度可想而知。

為了滿足電子系統對阻性負載及阻值信號的需求，催生出了電阻卡、電阻箱等這類電阻產品及裝置。對這類裝置的最基本要求是所提供阻值程控可變，另外很多應用場合需要滿足精度高、電阻通道數量多、阻值變化速度快而達到曲線模擬的要求。

目前存在的電阻裝置主要有以下幾種：

(1)傳統電阻箱，其體積大笨重，操作復雜，在多通道阻值模擬時難以滿足自動化測試的需求。

(2)數字電位器，也叫數控可編程電阻器，其內部結構原理類似于滑動變阻器，目前市場上數字電位器最高10位分辨率，端對端電阻在1KΩ以上，步進電阻較大，且端對端電阻誤差較大，通常可達到20％。

(3)可編程電阻陣列，其為多個高精度電阻與繼電器排列組合，通過邏輯芯片控制各個繼電器的通斷，達到特定的阻值輸出。該方法能得到很高精度的電阻輸出，但由于采用大量的高精度電阻和繼電器，價格高昂。特別在多路通道要求下，成本更高，占用空間更大，且更新電阻阻值時，需要完成大量繼電器動作，更新速率較慢，阻值更新跳變不連續。

(4)壓控電阻，其通過控制模擬輸出的兩端電壓或流過的電流大小來實現對電阻特性的模擬，使輸出端等效于各種阻值的電阻。這種方法易于控制，阻值更新快，很容易能輸出各種各樣的阻值曲線，而且成本低廉，易于集成多通道。但目前這類裝置大多只適用于固定已知大小恒流源或恒壓源，應用場所相當有限，實用性不高。

因此，現有技術有待進一步改進。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種多通道電阻電路及裝置。

在其中一個實施例中，提供一種多通道電阻電路，該電路包括：控制模塊及多個電阻通道，控制模塊分別與多個所述電阻通道的控制端連接；

每一所述電阻通道包括第一連接端、第二連接端、DAC單元、采樣電阻、電壓跟隨比例放大單元及帶輸入緩沖的比例減法單元；

所述控制模塊與所述DAC單元的控制端連接，所述DAC單元的輸出端與所述電壓跟隨比例放大單元的輸入端連接，所述電壓跟隨比例放大單元的輸出端與所述采樣電阻的第一端連接，所述采樣電阻的第二端與所述第一連接端連接，所述采樣電阻的第一端還與所述比例減法單元的第一輸入端連接，所述采樣電阻的第二輸入端還與所述比例減法單元的第二輸入端連接，所述比例減法單元的輸出端與所述DAC單元的第一參考電壓輸入端連接，所述DAC單元的第二參考電壓輸入端用于連接模擬地，所述第二連接端用于與所述模擬地連接；

所述第一連接端及所述第二連接端用于與外部電路連接；

所述控制模塊用于向所述DAC單元發送控制信號，以使所述DAC單元輸出控制電壓；