CN106843024B - 一种无线变阻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线变阻装置，其包括变阻器模块、手持端控制模块和无线通信模块，变阻器模块包括可调电阻体、滑杆、滑杆驱动电机、电机驱动控制器和阻值信息采集单元；滑杆与可调电阻体之间通过滑块连接；电机驱动控制器控制滑杆驱动电机的运行，从而使得滑杆带动滑块在可调电阻体上滑动；阻值信息采集单元采集实时阻值信息，输出至电机驱动控制器；手持端控制模块包括主控制器、控制输入单元和阻值信息输出单元，主控制器根据控制输入单元输入的控制指令，通过无线通信模块向电机驱动控制器发送电机控制指令和，同时获取实时阻值信息。本发明操作方便，运行可靠，特别适用于一些精密仪器的变阻应用需求。

Description

一种无线变阻装置

技术领域

本发明涉及可调电阻器技术领域，特别是一种无线变阻装置。

背景技术

目前，变阻装置在大型机械的操作及微小精密仪器的控制过程中，应用越来越多，在某些场合，操作人员可能无法近距离手动改变变阻器的阻值，或者在控制某些精密装置时，对阻值改变的精度要求较高，此时，传统的变阻器将无法适应使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种无线变阻装置，实现对变阻装置的无线变阻控制，以及实时阻值的获取。

本发明采取的技术方案具体为：一种无线变阻装置，包括变阻器模块、手持端控制模块和无线通信模块，其中：

变阻器模块包括可调电阻体、滑杆、滑杆驱动电机、电机驱动控制器和阻值信息采集单元；滑杆与可调电阻体之间通过滑块连接；滑杆连接滑杆驱动电机的输出轴；电机驱动控制器控制滑杆驱动电机的运行，从而使得滑杆带动滑块在可调电阻体上滑动；阻值信息采集单元采集可调电阻体的实时阻值信息，并输出至电机驱动控制器；

手持端控制模块包括主控制器、控制输入单元和阻值信息输出单元，控制输入单元的输出端连接主控制器，阻值信息输出单元的输入端连接主控制器；主控制器通过无线通信模块与变阻器模块中的电机驱动控制器连接通信，以向电机驱动控制器发送电机控制指令和获取实时阻值信息。

本发明中可调电阻体可参考现有滑动变阻器，其具有支架，滑杆安装于支架上，滑杆驱动电机可采用现有直线电机，滑杆端部连接滑杆驱动电机的输出轴，以在滑杆驱动电机的驱动下做轴向直线运动。应用时，工作人员可通过控制输入单元启动主控制器进行阻值调节，主控制器根据控制输入单元输入的控制指令，通过无线通信模块向电机驱动控制器发送阻值调节指令，电机驱动控制器可根据阻值调节指令控制滑杆驱动电机正转或则反转，使得滑杆做轴向直线运动，并带动滑块向左或向右移动，进而实现变阻器的阻值增加或减少。阻值信息采集单元可采用电压电流采集电路的形式，从而得出变阻器的当前实时阻值。

本发明还包括电源管理模块，电源管理模块分别输出工作电源至主控制器、变阻器模块中的滑杆驱动电机和电机驱动控制器。电源管理模块可采用现有电源产品。

为了使得本发明的装置运行更加稳定可靠，本发明中，变阻器模块中还设有连接在电源管理模块与滑杆驱动电机之间的电机过压及过流保护电路，其与电机运行电路的连接参考现有技术。

进一步的，本发明手持端控制模块中的控制输入单元包括分别对应阻值增、阻值减和电机停止功能的按键，各按键输出端分别连接主控制器。上述各按键可采用实体按键，各按键输出端分别连接主控制器一个信号端口，主控制器根据各端口接收的按键信号向电机驱动控制器输出电机正反转命令，启动或停止命令等。控制输入单元也可采用触摸屏，触摸屏上设置相关功能按键区域，工作人员通过触摸即可实现控制。

本发明中，主控制器及电机驱动控制器分别采用单片机。利用单片机实现本发明控制及数据的采集，性能可靠，且成本较低。

无线通信模块采用无线射频通信方式、无线USB通信方式、蓝牙通信方式、红外线通信方式，或振幅位移键控通信方式中的一种。上述各无线通信方式皆为现有技术，本发明可适用各种无线通信方式，实现实时阻值的采集以及阻值变化的控制。

为了使得本发明的装置运行更加稳定可靠，本发明中，变阻器模块中还设有连接在电源管理模块与滑杆驱动电机之间的电机过压及过流保护电路，其与电机运行电路的连接参考现有技术。

本发明手持端控制模块中的阻值信息输出单元采用显示器，用来显示实时阻值及与控制相关的数据，可采用现有人机交互显示器。显示器上可同时显示变阻装置的操作界面。阻值信息输出单元也可采用其他如语音等现有信号输出类产品。

本发明的有益效果为：使用者在手持端即可以通过无线控制的方式操作滑动变阻器的滑块运动来改变阻值，并可实现当前阻值信息的实时检测，发回至手持端，方便工作人员及时获取，同时可以提高阻值调整的精度，适用于一些精密仪器的变阻应用需求。

附图说明

图1所示为本发明装置原理结构示意框图；

图2所示为一种实施例的原理结构示意框图；

图3所示为本发明变阻器模块结构示意图；

图4所示为本发明手持端控制模块的一种具体实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

如图1，本发明的无线变阻装置，包括变阻器模块、手持端控制模块和无线通信模块，其中：

参考图3，变阻器模块1包括可调电阻体11、滑杆12、滑杆驱动电机、电机驱动控制器和阻值信息采集单元；滑杆12与可调电阻体11之间通过滑块13连接；滑杆12连接滑杆驱动电机的输出轴；电机驱动控制器控制滑杆驱动电机的运行，从而使得滑杆12带动滑块13在可调电阻体11上滑动；阻值信息采集单元采集可调电阻体的实时阻值信息，并输出至电机驱动控制器；

手持端控制模块包括主控制器、控制输入单元和阻值信息输出单元，控制输入单元的输出端连接主控制器，阻值信息输出单元的输入端连接主控制器；主控制器通过无线通信模块与变阻器模块中的电机驱动控制器连接通信，以向电机驱动控制器发送电机控制指令和获取实时阻值信息。

请再参考图3，可调电阻体可参考现有滑动变阻器，其具有支架，滑杆安装于支架上，滑杆驱动电机可采用现有直线电机，滑杆端部连接滑杆驱动电机的输出轴，以在滑杆驱动电机的驱动下做轴向直线运动。应用时，工作人员可通过控制输入单元启动主控制器进行阻值调节，主控制器根据控制输入单元输入的控制指令，通过无线通信模块向电机驱动控制器发送阻值调节指令，电机驱动控制器可根据阻值调节指令控制滑杆驱动电机正转或则反转，使得滑杆做轴向直线运动，并带动滑块向左或向右移动，进而实现变阻器的阻值增加或减少。阻值信息采集单元可采用电压电流采集电路的形式，从而得出变阻器的当前实时阻值。本发明的变阻器在应用时，阻值误差不超过标准阻值之±5%。

实施例

参考图2，本实施例中还包括电源管理模块，电源管理模块分别输出工作电源至主控制器、变阻器模块中的滑杆驱动电机和电机驱动控制器。电源管理模块可采用现有具备低功耗工作模式的电源产品，以有效节省能源。

为了使得本发明的装置运行更加稳定可靠，本实施例中，变阻器模块中还设有连接在电源管理模块与滑杆驱动电机之间的电机过压及过流保护电路，其与电机运行电路的连接参考现有技术。

参考图4，手持端控制模块中的控制输入单元包括分别对应阻值增、阻值减和电机停止功能的按键，各按键输出端分别连接主控制器。上述各按键可采用实体按键，各按键输出端分别连接主控制器一个信号端口，主控制器根据各端口接收的按键信号向电机驱动控制器输出电机正反转命令，启动或停止命令等。,

参考图2，本实施例中，主控制器及电机驱动控制器分别采用单片机。利用单片机实现本发明控制及数据的采集，性能可靠，且成本较低。电机驱动控制器可采用具有至少12位精度的ADC采样功能的单片机，通过阻值信息采集单元获取当前阻值所对应的电压值信息，信息经过内部处理后，由无线传输模块发送回手持端。同时电机驱动控制器可选取至少具有多路PWM输出功能的单片机产品，以能够控制不同类型或数量的电机。

本发明的无线通信模块可采用无线射频通信方式、无线USB通信方式、蓝牙通信方式、红外线通信方式，或振幅位移键控通信方式中的一种。特别是可采用单片射频收发器件，能够根据具体需求在软件部分自定义通讯协议，发送和接收无线控制命令以及采集的阻值信息。

为了使得本发明的装置运行更加稳定可靠，本发明中，变阻器模块中还设有连接在电源管理模块与滑杆驱动电机之间的电机过压及过流保护电路，其与电机运行电路的连接参考现有技术。

本发明手持端控制模块中的阻值信息输出单元采用显示器，用来显示实时阻值及与控制相关的数据，可采用现有人机交互显示器。显示器上可同时显示变阻装置的操作界面。阻值信息输出单元也可采用其他如语音等现有信号输出类产品。

操作人员通过手持端按键启动工作模式，此时阻值信息采集单元也开始工作，将采集到的阻值通过无线传输模块发回手持端显示。当电机未开始转动时，阻值为变阻器初始值。根据具体操作要求，手持端通过无线传输模块发送电机正转或者反转的命令，以提高或者降低需要的阻值，此时当前的阻值所对应的电压值被电机驱动控制器单片机ADC采集到，并传输回手持端。操作人员通过手持端的显示器实时监测当前阻值。当阻值达到需要的目标值时，通过按键发送停止命令，电机驱动控制器即停止输出PWM波，电机停止转动。手持端显示器上显示的为当前变阻器的有效阻值信息。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无线变阻装置，其特征是，包括变阻器模块、手持端控制模块和无线通信模块，其中：

变阻器模块包括可调电阻体、滑杆、滑杆驱动电机、电机驱动控制器和阻值信息采集单元；滑杆与可调电阻体之间通过滑块连接；滑杆连接滑杆驱动电机的输出轴；电机驱动控制器控制滑杆驱动电机的运行，从而使得滑杆带动滑块在可调电阻体上滑动；阻值信息采集单元采集可调电阻体的实时阻值信息，并输出至电机驱动控制器；

手持端控制模块包括主控制器、控制输入单元和阻值信息输出单元，控制输入单元包括分别对应阻值增、阻值减和电机停止功能的按键，各按键输出端分别连接主控制器；阻值信息输出单元的输入端连接主控制器；主控制器通过无线通信模块与变阻器模块中的电机驱动控制器连接通信，以向电机驱动控制器发送电机控制指令和获取实时阻值信息。

2.根据权利要求1所述的无线 变阻装置，其特征是，还包括电源管理模块，电源管理模块分别输出工作电源至主控制器、变阻器模块中的滑杆驱动电机和电机驱动控制器。

3.根据权利要求2所述的无线 变阻装置，其特征是，变阻器模块中还设有连接在电源管理模块与滑杆驱动电机之间的电机过压及过流保护电路。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无线 变阻装置，其特征是，主控制器及电机驱动控制器分别采用单片机。

5.根据权利要求1至3任一项所述的无线 变阻装置，其特征是，无线通信模块采用无线射频通信方式、无线USB通信方式、蓝牙通信方式、红外线通信方式，或振幅位移键控通信方式中的一种。

6.根据权利要求1至3任一项所述的无线 变阻装置，其特征是，阻值信息输出单元采用显示器。