CN115826666A - 一种电压输出方法、电压输出电路以及电压输出装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电压输出方法、电压输出电路以及电压输出装置,响应于电压输出电路中电阻转换开关以及电压输出电路中各个校准接口开关均处于闭合状态,控制电压输出电路进入工作模式;在工作模式下,确定电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;确定目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;基于电流值和电阻值,结合欧姆定律原理确定电压输出电路的输出电压值,并控制目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出该输出电压值;这样,便可以通过控制包括有恒流电源和电阻电路的电压输出电路,产生高精度的直流电压,以此,提高所输出的直流电压的精度。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,尤其是涉及一种电压输出方法、电压输出电路以及电压输出装置。
背景技术
在工业的各个领域中,直流电压具有非常广泛的用途,例如,直流电压可以实现对数字多用表量程的校准;随着测量技术的不断发展,目前数字多用表所能够测量的直流电压的最小测量量程可以达到2mV,因此,在对数字多用表进行量程校准时,由于,很难准确地向数字多用表输出2mV的直流电压,因此,在很多情况下无法对数字多用表直流电压的最小测量量程进行准确校准。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种电压输出方法、电压输出电路以及电压输出装置,可以通过包括有恒流电源和电阻电路的电压输出电路,产生高精度的直流电压,以便于向具有直流电压获取需求的设备输出高精度的直流电压。
本申请实施例提供了一种电压输出方法,所述电压输出方法包括:
响应于电压输出电路中电阻转换开关以及所述电压输出电路中各个校准接口开关均处于闭合状态,控制所述电压输出电路进入工作模式;
在所述工作模式下,确定所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及所述电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;
确定所述目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;
基于所述电流值和所述电阻值,结合欧姆定律原理确定所述电压输出电路的输出电压值,并控制所述目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出所述输出电压值。
在一种可能的实施方式中,通过以下步骤确定所述目标电阻支路:
将所述至少一个电阻支路中与所述电阻转换开关连接的电阻支路确定为目标电阻支路。
在一种可能的实施方式中,所述电压输出方法还包括:
响应于各个校准接口开关均处于断开状态,控制所述电压输出电路进入电压输出模式;
在所述电压输出模式下,控制所述电压输出电路中第一恒流源校准接口和第二恒流源校准接口向外接计量标准设备输出所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值,以通过所述外接计量标准设备校准所述恒流电源所输出的电流值;
在所述电压输出模式下,控制外接计量标准设备通过连接任意电阻支路中的第一电压输出接口、第二电压输出接口、第一电流输入接口和第二电流输入接口,校准该任意电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
本申请实施例还提供了一种电压输出电路,所述电压输出电路包括:恒流电源、电阻电路以及电阻转换开关;所述电阻电路中包括至少一个电阻支路;每个电阻支路中包括直流电阻;
所述恒流电源的第一端与所述电阻转换开关的第一端连接,所述恒流电源的第二端与所述电阻电路的第二端连接,所述电阻电路的第一端与所述电阻转换开关的第二端连接;
针对于每个电阻支路,该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口与该电阻支路的支路第一端连接,该电阻支路的支路第一端与所述电阻电路的第一端连接,该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口与该电阻支路的支路第二端连接,该电阻支路的支路第二端连接与所述电阻电路的第二端连接;该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口与该电阻支路的支路第一端之间设置有第一电压输出接口,该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口与该电阻支路的支路第二端之间设置有第二电压输出接口;
所述电压输出电路所产生的直流电压通过所述第一电压输出接口和所述第二电压输出接口输出至具有电压校准需求的目标设备。
在一种可能的实施方式中,所述电压输出电路还包括电流表外接接口;所述电流表外接接口包括第一外接接口和第二外接接口;
所述第一外接接口设置于所述恒流电源的第一端与所述电阻转换开关的第一端之间,所述第二外接接口设置于所述第一外接接口与所述电阻转换开关的第一端之间;
所述电流表外接接口用于外接标准直流电流表。
在一种可能的实施方式中,所述电压输出电路还包括第一校准接口开关、第二校准接口开关、第一恒流源校准接口以及第二恒流源校准接口;
所述第一校准接口开关的第一端连接于所述恒流电源的第二端与所述电阻电路的第二端之间,所述第一校准接口开关的第二端连接于所述第一校准接口开关的第一端与所述电阻电路的第二端之间;
所述第一恒流源校准接口设置于所述第一校准接口开关的第一端与所述恒流电源的第二端之间;
所述第二校准接口开关的第一端连接于所述恒流电源的第一端与所述第一外接接口之间,所述第二校准接口开关的第二端连接于所述恒流电源的第一端与所述第二校准接口开关的第一端之间;
所述第二恒流源校准接口设置于所述第二校准接口开关的第二端与所述恒流电源的第一端之间;
所述第一恒流源校准接口和所述第二恒流源校准接口用于外接计量标准设备,以实现对所述恒流电源的电流值的溯源。
在一种可能的实施方式中,每个电阻支路中还包括第三校准接口开关和第四校准接口开关;
针对于每个电阻支路,所述第三校准接口开关的第一端与该电阻支路的支路第一端连接,所述第三校准接口开关的第二端与该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口连接;该电阻支路的第一电压输出接口位于所述第三校准接口开关的第二端与该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口之间;
所述第四校准接口开关的第一端与该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口连接;所述第四校准接口开关的第二端与该电阻支路的支路第二端连接;该电阻支路的第二电压输出接口位于所述第四校准接口开关的第一端与该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口之间;
所述第一电压输出接口、所述第二电压输出接口、所述第一电流输入接口以及第二电流输入接口用于外接计量标准设备,以实现对该电阻支路中直流电阻的电阻值的溯源。
在一种可能的实施方式中,所述直流电阻包括2线电阻和4线电阻中的至少一种。
在一种可能的实施方式中,当直流电阻为2线电阻时,所述第一电压输出接口与所述第一电流输入接口为同一接口;所述第二电压输出接口与所述第二电流输入接口为同一接口。
本申请实施例还提供了一种电压输出装置,所述电压输出装置包括壳体,以及上述的电压输出电路;所述电压输出电路设置于所述壳体的内部。
在一种可能的实施方式中,所述壳体表面设置有显示屏;所述显示屏与所述电压输出电路中的恒流电源串联;所述显示屏用于显示所述恒流电源的输出电流值、所述电压输出电路输出的直流电压的电压值以及所述电压输出电路中电阻电路的任意一电阻支路中直流电阻对应的预设线性系数。
在一种可能的实施方式中,所述壳体外部还设置有电阻转换旋钮、校准接口旋钮以及电流调节旋钮;
所述电阻转换旋钮设置有总控端和至少一个支路端;所述总控端与所述电压输出电路中的电阻转换开关的第一端连接,每个支路端与任意一个电阻支路的支路第一端连接;
所述校准接口旋钮与所述电压输出电路中的第一校准接口开关、第二校准接口开关、第三校准接口开关以及第四校准接口开关连接,所述校准接口旋钮用于控制所述第一校准接口开关、所述第二校准接口开关、所述第三校准接口开关以及所述第四校准接口开关的闭合或断开;
所述电流调节旋钮与所述电压输出电路中的恒流电源连接,所述电流调节旋钮用于调节所述恒流电源的输出电流值。
在一种可能的实施方式中,所述壳体表面开设有至少两个电压校准端钮、至少四个校准端钮以及两个电流表外接端钮;
所述至少两个电压校准端钮分别与所述电压输出电路中电阻电路所包括的至少一个电阻支路的第一电压输出接口和第二电压输出接口连接;
所述至少四个校准端钮分别与所述电压输出电路中第一恒流源校准接口、第二恒流源校准接口以及所述电阻电路所包括的至少一个电阻支路的第一电流输入接口和第二电流输入接口连接;
所述两个电流表外接端钮分别与所述电压输出电路中第一外接接口和第二外接接口连接。
本申请的目的在于提供一种电压输出方法、电压输出电路以及电压输出装置,响应于电压输出电路中电阻转换开关以及电压输出电路中各个电压输出接口开关均处于闭合状态,控制电压输出电路进入工作模式;在工作模式下,确定电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;确定目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;基于电流值和电阻值,结合欧姆定律原理确定所述电压输出电路的输出电压值,并控制目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出该输出电压值;这样,便可以通过包括有恒流电源和电阻电路的电压输出电路,产生高精度的直流电压,以便于向具有直流电压获取需求的设备输出高精度的直流电压。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种电压输出装置的正视图;
图2为本申请实施例所提供的一种电压输出电路示意图;
图3为本申请实施例所提供的一种电阻电路的示意图;
图4为本申请实施例所提供的一种电压输出方法的流程图;
图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
附图标记:
100:电压输出装置;110:壳体;120:电压输出电路;121:恒流电源;122:电阻电路;1221:电阻支路;12211:直流电阻;12212:第一电压输出接口;12213:第二电压输出接口;12214:第三校准接口开关;12215:第四校准接口开关;12216:第一电流输入接口;12217:第二电流输入接口;123:电阻转换开关;124:电流表外接接口;1241:第一外接接口;1242:第二外接接口;125:第一校准接口开关;126:第二校准接口开关;127:第一恒流源校准接口;128:第二恒流源校准接口;130:显示屏;140:电阻转换旋钮;150:校准接口旋钮;160:电流调节旋钮;170:电压校准端钮;180:校准端钮;190:电流表外接端钮。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在工业的各个领域中,直流电压具有非常广泛的用途,例如,直流电压可以实现对数字多用表量程的校准;随着测量技术的不断发展,目前数字多用表所能够测量的直流电压的最小测量量程可以达到2mV,因此,在对数字多用表进行量程校准时,由于,很难准确地向数字多用表输出2mV的直流电压,因此,在很多情况下无法对数字多用表直流电压的最小测量量程进行准确校准。
基于此,本申请实施例提供了一种电压输出电路,能够提高所输出的直流电压的精度。
请参阅图1,图1为本申请实施例所提供的一种电压输出装置的正视图。如图1中所示,本申请实施例提供的电压输出装置100包括壳体110、电压输出电路120(图1中未示出)、显示屏130、电阻转换旋钮140、校准接口旋钮150、电流调节旋钮160、电压校准端钮170、校准端钮180以及电流表外接端钮190。
所述显示屏130设置于所述壳体110表面;所述显示屏130与所述电压输出电路120中的恒流电源121串联;所述显示屏130用于显示所述恒流电源121的输出电流值、所述电压输出电路120输出的直流电压的电压值以及所述电压输出电路120中电阻电路122的任意一电阻支路1221中直流电阻12211对应的预设线性系数。
所述显示屏130内置有处理器、存储器以及通讯模块,所述显示屏130可以通过其内置的通讯模块与恒流电源121的内置通讯模块通讯连接,进而,可以获取恒流电源121的电流值;同时,所述显示屏130的内置存储器还可以根据电阻转换旋钮的实际状态,获取实际连接在电阻电路中各直流电阻的电阻值及对应的预设线性系数,并通过内置处理器计算得到输出的电压值;同时,在显示屏130上显示出输出的电压值及电流值、电阻值及预设线性系数。
其中,电压输出电路120设置于壳体110的内部。
请参阅图2,图2为本申请实施例所提供的一种电压输出电路示意图。如图2所示,电压输出电路120包括恒流电源121、电阻电路122以及电阻转换开关123。
电压输出电路120中的电阻电路122中包括至少一个电阻支路1221(图2中具体显示有两个电阻支路1221,其余电阻支路1221以省略号代替);每个电阻支路1221中至少包括直流电阻12211。
恒流电源121的第一端与电阻转换开关123的第一端连接,恒流电源121的第二端与电阻电路122的第二端连接,电阻电路122的第一端与电阻转换开关123的第二端连接;恒流电源121所提供的电流通过电阻转换开关123传输至电阻电路122中。
请参阅图3,图3为本申请实施例所提供的一种电阻电路的示意图。如图3所示,针对于电阻电路122所包括的每个电阻支路1221,该电阻支路1221中直流电阻12211的第一电流输入接口12216与该电阻支路1221的支路第一端连接,该电阻支路1221的支路第一端与电阻电路122的第一端连接,该电阻支路1221中直流电阻12211的第二电流输入接口12217与该电阻支路1221的支路第二端连接,该电阻支路的支路第二端连接与电阻电路122的第二端连接;该电阻支路1221中直流电阻12211的第一电流输入接口12216与该电阻支路1221的支路第一端之间设置有第一电压输出接口12212,该电阻支路122中直流电阻1221的第二电流输入接口12217与该电阻支路122的支路第二端之间设置有第二电压输出接口12213;
电压输出电路120利用恒流电源121与任意一个电阻支路1221中直流电阻12211所产生的直流电压通过该电阻支路1221中的第一电压输出接口12212和第二电压输出接口12213输出至具有电压校准需求的目标设备。
所述直流电阻包括2线电阻和4线电阻中的至少一种;当直流电阻为2线电阻时,第一电压输出接口可以与第一电流输入接口为同一接口;相应的,第二电压输出接口可以与第二电流输入接口为同一接口。
其中,不同电阻支路1221中的直流电阻12211的电阻值不同,工作人员可以根据需要输出的直流电压的电压值选择相应的电阻支路;例如,电阻电路122中包括4个电阻支路1221,第一电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值为0.01Ω、第二电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值为0.1Ω、第三电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值为1Ω以及第四电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值为10Ω,对应于恒流电源121的电流输出量程为0mA~10mA,通过第一电阻支路1221输出的直流电压的范围为0~0.1mV,通过第二电阻支路1221输出的直流电压的范围为0~1mV,通过第三电阻支路1221输出的直流电压的范围为0~10mV,通过第四电阻支路1221输出的直流电压的范围为0~100mV。
对于每个电阻支路1221中直流电阻12211来说,电阻值通常情况下为非整数,例如,1Ω的直流电阻,其溯源电阻值(即实际电阻值)可能为0.99995Ω,且每年的溯源电阻值会有微小变化,在恒流电源121的输出电流的电流值为10mA的情况下,为了使得通过该直流电阻所产生的输出电压为10mV,则需要通过预设的线性系数调节电压输出值,例如,对于上述直流电阻来说,线性系数为1÷0.99995=1.00005,这样,便可在恒流电源121的输出电流的电流值为10mA的情况下,电压输出电路120通过所述第一电压输出接口12212和所述第二电压输出接口12213输出至目标设备中的直流电压值为10mA×0.99995×1.00005=10mV。
加入线性系数后可保证使用该直流电阻输出量程范围内的数值准确,不同电阻值的直流电阻接入时具有不同的线性系数。
这里,在使用过程中工作人员可以通过电压输出装置100的壳体110上的电阻转换旋钮140(如图1所示)实现对于电阻支路122的选择;电阻转换旋钮140与电压输出电路120中的各个电阻支路122连接,工作人员通过旋转电阻转换旋钮140选择所要使用的电阻支路122。
在一种实施方式中,所述电阻转换旋钮140设置有总控端(图中未示出)和至少一个支路端(图中未示出);所述总控端与所述电压输出电路中的电阻转换开关123的第一端连接,每个支路端与任意一个电阻支路122的支路第一端连接;以此,工作人员可以通过旋转电阻转换旋钮140导通任意一个电阻支路122,进而,可以通过导通的电阻支路122产生输出至具有电压校准需求的目标设备的直流电压;其中,目标设备可以包括待校准数字多用表。
这里,恒流电源121可以为可调的高精度恒流电源,恒流电源121的电流输出量程为0mA~10mA;恒流电源121的电压输出量程值为0.1mV~100mV;工作人员可以根据待校准数字多用表(这里,以目标设备为待校准数字多用表为例)的待校准的测量量程,调整恒流电源121的输出电流值。
具体的,工作人员可以通过电压输出装置100的壳体110上的电流调节旋钮160(如图1所示)实现对于恒流电源121的输出电流值的调整;电流调节旋钮160与电压输出电路120中的恒流电源121连接,工作人员通过旋转电流调节旋钮160调节恒流电源121的输出电流值。
本实施例中向目标设备所输出的直流电压值是基于欧姆定理,利用恒流电源121所输出的电流值和电阻电路122中工作人员所选择的任意一个电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值所计算得到的,当需要向目标设备输出一个具有高精度的直流电压值时,为了保证向目标设备所输出的直流电压值的准确性,则需要使用具有较高精度的电流值来计算直流电压值,在这种情况下,为了保证恒流电源121输出的电流值的准确性,可以通过外接标准直流电流表的方式,测量恒流电源121所输出的实际电流值。
为了能够实现对恒流电源121所输出的电流值的测量,可以在电压输出电路120中设置电流表外接接口124,以使得标准直流电流表可以通过电流表外接接口124与电压输出电路120连接,并对恒流电源121所输出的电流值进行测量,并将电流表的测量值作为实际输出电流值参与计算,以获得准确度更高的电压输出值。
在一种实施方式中,如图2所示,所述电压输出电路120中还包括电流表外接接口124;所述电流表外接接口124包括第一外接接口1241和第二外接接口1242。
所述第一外接接口1241设置于所述恒流电源121的第一端与所述电阻转换开关123的第一端之间,所述第二外接接口1242设置于所述第一外接接口1241与所述电阻转换开关123的第一端之间。
所述电流表外接接口124用于外接标准直流电流表,即标准直流电流表分别通过所述电流表外接接口124所包括的所述第一外接接口1241和所述第二外接接口1242,连接至电压输出电路120之中,对恒流电源121所输出的流经所述电压输出电路120中的电流的电流值进行测量,在计算电压输出电路120所产生的电压值时,利用外接的标准直流电流表所测量出的电流值,结合工作人员在测量之前选择的任意电阻支路1221中的直流电阻12211的电阻值,基于欧姆定理计算得到电压输出电路120所产生的电压值。
随着电压输出装置100作为计量标准设备需要定期进行量值溯源,电压输出电路120中恒流电源121所输出的电流的电流值以及电阻支路1221中的直流电阻12211的电阻值都会与出场时的标注值之间存在一定的误差,为了能够在无需拆解电压输出装置的前提下,实现对于恒流电源121所输出的电流的电流值和任意一电阻支路1221中的直流电阻12211的电阻值进行溯源,即测量出在当前情况下恒流电源121所输出的电流的实际电流值,以及任意一电阻支路1221中的直流电阻12211的实际电阻值,需要分别预先设置用于对恒流电源121进行校准的第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第一恒流源校准接口127和第二恒流源校准接口128,以及对任意一电阻支路1221中的直流电阻12211进行校准的第三校准接口开关12214、第四校准接口开关12215、第一电流输入接口12216和第二电流输入接口12217。
在一种实施方式中,如图2所示,所述电压输出电路120还包括第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第一恒流源校准接口127和第二恒流源校准接口128。
所述第一校准接口开关125的第一端连接于所述恒流电源121的第二端与所述电阻电路122的第二端之间,所述第一校准接口开关125的第二端连接于所述第一校准接口开关125的第一端与所述电阻电路122的第二端之间。
所述第一恒流源校准接口127设置于所述第一校准接口开关125的第一端与所述恒流电源121的第二端之间。
所述第二校准接口开关126的第一端连接于所述恒流电源121的第一端与所述第一外接接口1241之间,所述第二校准接口开关126的第二端连接于所述恒流电源121的第一端与所述第二校准接口开关126的第一端之间。
所述第二恒流源校准接口128设置于所述第二校准接口开关126的第二端与所述恒流电源121的第一端之间。
所述第一恒流源校准接口127和所述第二恒流源校准接口128用于外接计量标准设备;以此,在需要对所述恒流电源121进行电流值溯源,即在需要对所述恒流电源121进行输出电流值校准时,外接的计量标准设备可以通过第一恒流源校准接口127和所述第二恒流源校准接口128对所述恒流电源121的实际电流值进行溯源。
同样的,可以通过设置第三校准接口开关12214、第四校准接口开关12215、第一电流输入接口12216和第二电流输入接口12217,实现对于任意电阻支路1221中的直流电阻12211的校准。
在一种实施方式中,如图3所示,每个电阻支路1221中还包括第三校准接口开关12214和第四校准接口开关12215;
针对于每个电阻支路1221,所述第三校准接口开关12214的第一端与该电阻支路1221的支路第一端连接,所述第三校准接口开关12214的第二端与该电阻支路1221中直流电阻12211的第一电流输入接口12216连接;该电阻支路1221的第一电压输出接口12212设置于所述第三校准接口开关12214的第二端与该电阻支路1221中直流电阻12211的第一电流输入接口12216之间。
所述第四校准接口开关12215的第一端与该电阻支路1221中直流电阻12211的第二电流输入接口12217连接,所述第四校准接口开关12215的第二端与该电阻支路1221的支路第二端连接;该电阻支路1221的第二电压输出接口12213设置于所述第四校准接口开关12215的第一端与该电阻支路1221中直流电阻12211的第二电流输入接口12217之间。
所述第一电压输出接口12212、所述第二电压输出接口12213、所述第一电流输入接口12216以及第二电流输入接口12217用于外接计量标准设备测量该电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值;以此,在需要对该电阻支路1221中直流电阻12211进行电阻值溯源,即在需要对该电阻支路1221中直流电阻12211进行电阻值的校准时,外接的计量标准设备可以通过所述第一电压输出接口12212、所述第二电压输出接口12213、所述第一电流输入接口12216以及第二电流输入接口12217对该电阻支路1221中直流电阻12211的实际电阻值进行溯源。
这里,当需要对所述恒流电源121的输出电流值和/或电阻支路1221中直流电阻12211的电阻值进行校准(即溯源)时,需通过电压输出装置100的壳体110上的校准接口旋钮150(如图1所示)控制电压输出装置100处于校准模式,具体的,校准接口旋钮150与电压输出电路120中的第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第三校准接口开关12214以及第四校准接口开关12215连接,工作人员通过旋转校准接口旋钮150控制第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第三校准接口开关12214以及第四校准接口开关12215处于断开状态;即,工作人员通过旋转校准接口旋钮150控制校准接口旋钮150控制第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第三校准接口开关12214以及第四校准接口开关12215断开。
而当需要使用电压输出装置100对目标设备输出电压时,需通过电压输出装置100的壳体110上的校准接口旋钮150(如图1所示)控制电压输出装置100处于工作模式,具体的,工作人员通过旋转校准接口旋钮150控制第一校准接口开关125、第二电压输出接口开关126、第三校准接口开关12214以及第四校准接口开关12215处于闭合状态;即,工作人员通过旋转校准接口旋钮150控制校准接口旋钮150控制第一校准接口开关125、第二校准接口开关126、第三校准接口开关12214以及第四校准接口开关12215闭合。
其中,校准接口旋钮150(如图1所示)为单刀双掷开关,校准接口旋钮150的一端可以通过旋转分别与不同校准接口开关连接,以实现对不同校准接口开关的控制(具体可以参考于单刀双掷开关的连接方式)。
为了使得电压输出电路120上所设置的各个接口能够与外接设备进行连接,电压输出装置100的壳体110表面开设多个端钮,以使得各个接口能够通过相应的端钮与外接设备连接。
在一种实施方式中,如图1所示,所述壳体110表面开设有至少两个电压校准端钮170、至少四个校准端钮180以及两个电流表外接端钮190。
所述至少两个电压校准端钮170分别与所述电压输出电路120中电阻电路122所包括的至少一个电阻支路1221的第一电压输出接口12212和第二电压输出接口12213电连接。
所述至少四个校准端钮180分别与所述电压输出电路120中第一恒流源校准接口127、第二恒流源校准接口128以及所述电阻电路122所包括的至少一个电阻支路1221的第一电流输入接口12216和第二电流输入接口12217电连接。
所述两个电流表外接端钮190分别与所述电压输出电路120中第一外接接口1241和第二外接接口1242电连接。
请参阅图4,图4为本申请实施例所提供的一种电压输出方法的流程图。如图4中所示,本申请实施例提供的电压输出方法,包括:
S401、响应于电压输出电路中电阻转换开关以及所述电压输出电路中各个校准接口开关均处于闭合状态,控制所述电压输出电路进入工作模式。
S402、在所述工作模式下,确定所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及所述电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路。
S403、确定所述目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
S404、基于所述电流值和所述电阻值,结合欧姆定律原理确定所述电压输出电路的输出电压值,并控制所述目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出所述输出电压值。
本申请实施所提供的电压输出方法,响应于电压输出电路中所设置的电阻转换开关与电压输出电路中任意一个电阻支路形成闭合电路,以及电压输出电路中各个校准接口开关的闭合;即,响应于电压输出电路中电阻转换开关以及各个电压输出接口开关均处于闭合状态,控制所述电压输出电路进入工作模式;在工作模式下,确定电压输出电路中恒流电源所输出的电流值,以及与电阻转换开关形成闭合电路的目标电阻支路;确定目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;基于电压输出电路中的电流值和电阻值,结合欧姆定律原理确定此时电压输出电路所输出的电压的输出电压值;同时,控制目标电阻支路通过第一电压输出接口和第二电压输出接口向外接设备输出该输出电压值;这样,便可以通过包括有恒流电源和电阻电路的电压输出电路,产生高精度的直流电压,以便于向具有直流电压校准需求的设备输出高精度的直流电压。
在步骤S401中,响应于电压输出电路中电阻转换开关以及电压输出电路中各个电压输出接口开关均处于闭合状态,控制电压输出电路进入工作模式;即,当电阻转换开关与电压输出电路中任意一个电阻支路形成闭合电路,并且任意一个电阻支路中各个校准接口开关处于闭合状态,控制电压输出电路进入工作模式。
这里,电阻转换开关处于闭合状态可以是工作人员通过设置在壳体外部的电阻转换旋钮,控制电阻转换开关由断开状态转换为闭合状态;还可以在电压输出电路中设置控制芯片(参考于现有电路中控制芯片的设置方式),由控制芯片控制电阻转换开关状态上的转换;此时,控制芯片可以通过向电阻转换开关发送低电平信号(或高电平信号),控制电阻转换开关由断开状态转换为闭合状态。
其中,各个校准接口开关包括设置于恒流电源两侧的第一校准接口开关和第二校准接口开关,设置于直流电阻两侧的第三校准接口开关和第四校准接口开关。
同样的,校准接口开关处于闭合状态可以是工作人员通过设置在壳体外部的校准接口旋钮,控制校准接口开关由断开状态转换为闭合状态;还可以在电压输出电路中设置控制芯片(参考于现有电路中控制芯片的设置方式),由控制芯片控制校准接口开关状态上的转换;此时,控制芯片可以通过向校准接口开关发送低电平信号(或高电平信号),控制校准接口开关由断开状态转换为闭合状态。
在步骤S402中,在电压输出电路处于工作模式下,确定电压输出电路中所设置的恒流电源所输出的电流值,以及电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;即,与电压输出电路中电阻转换开关形成闭合电路的目标电阻支路。
在一种实施方式中,通过以下步骤确定所述目标电阻支路:将所述至少一个电阻支路中与所述电阻转换开关连接的电阻支路确定为目标电阻支路。
该步骤中,确定电压输出电路所包括的至少一个电阻支路中与电阻转换开关之间形成闭合回路的电阻支路;即,确定电压输出电路所包括的至少一个电阻支路中与电阻转换开关连通的电阻支路,将与电阻转换开关连通的电阻支路确定为目标电阻支路。
这里,目标电阻支路可以通过壳体外部所设置的电阻转换旋钮,选择在电阻转换开关闭合的状态下与哪一路目标电阻支路连接;同样的,也可以通过控制芯片向电阻转换开关发送电平信号的方式,通知电阻转换开关与不同的电阻支路进行连接;例如,控制芯片不同引脚分别连接于不同的电阻支路,控制电阻转换开关与输出高电平信号的引脚所连接的电阻支路连接。
在步骤S403中,确定目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;这里,目标电阻支路中直流电阻的电阻值为固定的,在目标电阻支路被连通时,便可以确定出目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
在步骤S404中,结合欧姆定律原理,利用电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及目标电阻支路中直流电阻的电阻值,确定电压输出电路能够向外部设备输出的输出电压值。
并控制目标电阻支路中所设置的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出电压输出电路所产生的输出电压值。
在一种实施方式中,所述电压输出方法还包括:
步骤a、响应于各个电压输出接口开关均处于断开状态,控制所述电压输出电路进入电压输出模式。
步骤b、在所述电压输出模式下,控制所述电压输出电路中第一恒流源校准接口和第二恒流源校准接口向外接计量标准设备输出所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值,以通过所述外接计量标准设备校准所述恒流电源所输出的电流值。
该步骤中,在电压输出电路处于电压输出模式下,在第一恒流源校准接口和第二恒流源校准接口外接有计量标准设备的情况下,控制电压输出电路中第一恒流源校准接口和第二恒流源校准接口向外接计量标准设备输出电压输出电路中恒流电源所输出的电流值,以通过外接计量标准设备对恒流电源所输出的电流值进行校准。
这里,计量标准设备为能够实现恒流电源的电流值校准的设备,例如,计量标准设备可以为电流表等设备。
步骤c、在所述电压输出模式下,控制外接计量标准设备通过连接任意电阻支路中的第一电压输出接口、第二电压输出接口、第一电流输入接口和第二电流输入接口,校准该任意电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
该步骤中,在电压输出电路处于电压输出模式下,在第一电压输出接口、第二电压输出接口、第一电流输入接口和第二电流输入接口外接有计量标准设备的情况下,控制外接计量标准设备通过连接任意电阻支路中的第一电压输出接口、第二电压输出接口、第一电流输入接口和第二电流输入接口,校准该任意电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
这里,计量标准设备为能够实现直流电阻的电阻值校准的设备,例如,计量标准设备可以为电阻测试仪等设备。
本申请实施例提供的电压输出方法,响应于电压输出电路中电阻转换开关以及电压输出电路中各个校准接口开关均处于闭合状态,控制电压输出电路进入工作模式;在工作模式下,确定电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;确定目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;基于电流值和电阻值,结合欧姆定律原理确定电压输出电路的输出电压值,并控制目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出该输出电压值;这样,便可以通过包括有恒流电源和电阻电路的电压输出电路,产生高精度的直流电压,以便于向具有直流电压校准需求的设备输出高精度的直流电压。
请参阅图5,图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图5中所示,所述电子设备500包括处理器510、存储器520、总线530以及通讯模块540。
所述存储器520存储有所述处理器510可执行的机器可读指令,当电子设备500运行时,所述处理器510、所述存储器520以及所述通讯模块540之间通过总线530通信,所述机器可读指令被所述处理器510执行时,可以执行如上述图4所示方法实施例中的电压输出方法的步骤,具体实现方式可参见方法实施例,在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图4所示方法实施例中的电压输出方法的步骤,具体实现方式可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电压输出方法,其特征在于,所述电压输出方法包括:
响应于电压输出电路中电阻转换开关以及所述电压输出电路中各个校准接口开关均处于闭合状态,控制所述电压输出电路进入工作模式;
在所述工作模式下,确定所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值以及所述电压输出电路的至少一个电阻支路中处于闭合状态的目标电阻支路;
确定所述目标电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值;
基于所述电流值和所述电阻值,结合欧姆定律原理确定所述电压输出电路的输出电压值,并控制所述目标电阻支路中的第一电压输出接口和第二电压输出接口输出所述输出电压值。
2.根据权利要求1所述的电压输出方法,其特征在于,通过以下步骤确定所述目标电阻支路:
将所述至少一个电阻支路中与所述电阻转换开关连接的电阻支路确定为目标电阻支路。
3.根据权利要求1所述的电压输出方法,其特征在于,所述电压输出方法还包括:
响应于各个校准接口开关均处于断开状态,控制所述电压输出电路进入电压输出模式;
在所述电压输出模式下,控制所述电压输出电路中第一恒流源校准接口和第二恒流源校准接口向外接计量标准设备输出所述电压输出电路中恒流电源所输出的电流值,以通过所述外接计量标准设备校准所述恒流电源所输出的电流值;
在所述电压输出模式下,控制外接计量标准设备通过连接任意电阻支路中的第一电压输出接口、第二电压输出接口、第一电流输入接口和第二电流输入接口,校准该任意电阻支路中所设置的直流电阻的电阻值。
4.一种电压输出电路,其特征在于,所述电压输出电路包括:恒流电源、电阻电路以及电阻转换开关;所述电阻电路中包括至少一个电阻支路;每个电阻支路中包括直流电阻;
所述恒流电源的第一端与所述电阻转换开关的第一端连接,所述恒流电源的第二端与所述电阻电路的第二端连接,所述电阻电路的第一端与所述电阻转换开关的第二端连接;
针对于每个电阻支路,该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口与该电阻支路的支路第一端连接,该电阻支路的支路第一端与所述电阻电路的第一端连接,该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口与该电阻支路的支路第二端连接,该电阻支路的支路第二端连接与所述电阻电路的第二端连接;该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口与该电阻支路的支路第一端之间设置有第一电压输出接口,该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口与该电阻支路的支路第二端之间设置有第二电压输出接口;
所述电压输出电路所产生的直流电压通过所述第一电压输出接口和所述第二电压输出接口输出至具有电压校准需求的目标设备。
5.根据权利要求4所述的电压输出电路,其特征在于,所述电压输出电路还包括电流表外接接口;所述电流表外接接口包括第一外接接口和第二外接接口;
所述第一外接接口设置于所述恒流电源的第一端与所述电阻转换开关的第一端之间,所述第二外接接口设置于所述第一外接接口与所述电阻转换开关的第一端之间;
所述电流表外接接口用于外接标准直流电流表。
6.根据权利要求5所述的电压输出电路,其特征在于,所述电压输出电路还包括第一校准接口开关、第二校准接口开关、第一恒流源校准接口以及第二恒流源校准接口;
所述第一校准接口开关的第一端连接于所述恒流电源的第二端与所述电阻电路的第二端之间,所述第一校准接口开关的第二端连接于所述第一校准接口开关的第一端与所述电阻电路的第二端之间;
所述第一恒流源校准接口设置于所述第一校准接口开关的第一端与所述恒流电源的第二端之间;
所述第二校准接口开关的第一端连接于所述恒流电源的第一端与所述第一外接接口之间,所述第二校准接口开关的第二端连接于所述恒流电源的第一端与所述第二校准接口开关的第一端之间;
所述第二恒流源校准接口设置于所述第二校准接口开关的第二端与所述恒流电源的第一端之间;
所述第一恒流源校准接口和所述第二恒流源校准接口用于外接计量标准设备,以实现对所述恒流电源的电流值的溯源。
7.根据权利要求4所述的电压输出电路,其特征在于,每个电阻支路中还包括第三校准接口开关和第四校准接口开关;
针对于每个电阻支路,所述第三校准接口开关的第一端与该电阻支路的支路第一端连接,所述第三校准接口开关的第二端与该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口连接;该电阻支路的第一电压输出接口位于所述第三校准接口开关的第二端与该电阻支路中直流电阻的第一电流输入接口之间;
所述第四校准接口开关的第一端与该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口连接;所述第四校准接口开关的第二端与该电阻支路的支路第二端连接;该电阻支路的第二电压输出接口位于所述第四校准接口开关的第一端与该电阻支路中直流电阻的第二电流输入接口之间;
所述第一电压输出接口、所述第二电压输出接口、所述第一电流输入接口以及第二电流输入接口用于外接计量标准设备,以实现对该电阻支路中直流电阻的电阻值的溯源。
8.一种电压输出装置,其特征在于,所述电压输出装置包括壳体,以及如权利要求4至7中任一项所述的电压输出电路;所述电压输出电路设置于所述壳体的内部。
9.根据权利要求8所述的电压输出装置,其特征在于,所述壳体外部还设置有电阻转换旋钮、校准接口旋钮以及电流调节旋钮;
所述电阻转换旋钮设置有总控端和至少一个支路端;所述总控端与所述电压输出电路中的电阻转换开关的第一端连接,每个支路端与任意一个电阻支路的支路第一端连接;
所述校准接口旋钮与所述电压输出电路中的第一校准接口开关、第二校准接口开关、第三校准接口开关以及第四校准接口开关连接,所述校准接口旋钮用于控制所述第一校准接口开关、所述第二校准接口开关、所述第三校准接口开关以及所述第四校准接口开关的闭合或断开;
所述电流调节旋钮与所述电压输出电路中的恒流电源连接,所述电流调节旋钮用于调节所述恒流电源的输出电流值。
10.根据权利要求8所述的电压输出装置,其特征在于,所述壳体表面开设有至少两个电压校准端钮、至少四个校准端钮以及两个电流表外接端钮;
所述至少两个电压校准端钮分别与所述电压输出电路中电阻电路所包括的至少一个电阻支路的第一电压输出接口和第二电压输出接口电连接;
所述至少四个电压校准端钮分别与所述电压输出电路中第一恒流源校准接口、第二恒流源校准接口以及所述电阻电路所包括的至少一个电阻支路的第一电流输入接口和第二电流输入接口电连接;
所述两个电流表外接端钮分别与所述电压输出电路中第一外接接口和第二外接接口电连接。
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