CN209625953U - 给定阻值输出的可变电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种给定阻值输出的可变电阻器，旨在提供一种给定迅速，准确给定阻值输出的可变电阻器。本实用新型通过下述技术方案予以实现：百位电阻组合体以间隔值为100Ω，采用至少4个200Ω与1个100Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值；同理，十位电阻组合体以间隔值为10Ω，4个20Ω与1个10Ω的电阻单元；个位电阻组合体以间隔值为1Ω，4个2Ω与1的电阻单元；十分位电阻组合体以间隔值为0.1Ω，4个0.2Ω与1个0.1Ω，分别串联组成接入电路量程为0Ω～90Ω、0Ω～9Ω和0Ω～0.9Ω的等差数列阻值；4组串联电阻最大值相加组成最大值为999.9Ω的电阻给定输出装置。

Description

给定阻值输出的可变电阻器

技术领域

本实用新型主要用于提供电阻信号的测试环境，实现一种高精度、低成本的电阻给定装置。

背景技术

电阻器、电容器及电感器是电子线路中最常用的器件和类型。电阻器分为固定电阻器及可变电阻器。可调电阻是一种电阻，它在电子电路中可以起电阻的作用，它与一般电阻的不同之处是它的阻值可以在一定范围内连续变化，在一些要求电阻值变动而又不常变动的场合，可使用可调电阻。可调电阻由于结构和使用的原因，故障发生率明显高于普通电阻。可调电阻品种繁多，结构各异，各自定义都有不同。对线绕可调电阻是将电阻线材绕在骨架上，制成圆环形或螺旋形等电阻体，对薄膜或厚膜可调电阻，是公基板上形成电阻膜，形状多为马蹄形，圆弧形或长条形。对于合成实芯可调电阻，是在基座上压塑出马蹄形或长条形电阻轨。接触式可调电阻的电阻体，动触点在其上接触并滑动，沿电阻体滑动，并引出输入电压的动触点构件称电刷或接触式入电刷。在改变电阻值时，由于可调电阻电阻分配不当、转动系统配合不当以及可调电阻存在接触电阻等原因，会使动触点在电阻体表面移动时，输出端除有有用信号外，还伴有随着信号起伏不定的接触噪声、分辨力噪声和短接噪声，分辨力噪声是由电阻变化的阶梯性所引起的，而短接噪声则是当动触点在绕组上移动而短接相邻线匝时产生的。对于线绕可调电阻和线性可调电阻来说，分辨力是用动触点在绕组上每移动一匝所引起的电阻变化量与总电阻的百分比表示。对于具有函数特性的可调电阻来说，由于绕组上每一匝的电阻不同，故分辨力是个变量。此时，可调电阻的分辨力是指函数特性曲线上斜率最大一段的平均分辨力。常用的可变电阻器有滑动变阻器、电阻箱等形式，滑动变阻器是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成的用于分压的可变电阻器。通常由电阻丝绕成线圈，通过滑动滑片来改变接入电路的电阻丝长度，从而改变阻值。滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。电阻箱是若干定值精密电阻的组合体，它们安装在同一箱内，通过转换装置改变其阻值的箱式电阻器，是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。这种装置通常采用十进盘式(旋钮式)结构，也可根据需要采用插头式和端钮式结构。它与滑动变阻器比较，滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值，但它可以连续改变接入电路中的电阻。电阻箱能表示出连入电路中的阻值大小，但阻值变化是不连续的，而且没有滑动变阻器值变化准。

在传感器制造及应用中，将被测非电量(如位移、力、加速度、扭矩、压力等)的变化转换成电阻变化的电阻式传感器、电容变化的电容式传感器及电感变化的电感式传感器的思路是将需要采集的物理量转换成相应的电阻、电容及电感，其输出分别为电阻值、电容值及电感值的相应变化。电阻式传感器的模拟电阻信号的电阻给定需要值一般在0～999.9Ω，分辨率为0.1Ω。在其系统联试中，如电阻式传感器与系统的联试，可以用相应的电阻器来模拟电阻式传感器的变化，同时该电阻器或电阻值的变化在设定时为已知，且可以模拟电阻式传感器设置量程范围内任意阻值的电阻量。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种给定实现简便，成本低，给定迅速，精度高、准确给定阻值输出的可变电阻器。

本实用新型通过以下措施来达到，一种给定阻值输出的可变电阻器，包括：串联在基准高端RHI与基准低端RLO之间，并按十分位、个位、十位、百位顺序排列的至少四组串联电阻组体，其特征在于：在串联电阻组体中，百位电阻组合体以间隔值为100Ω，采用至少4个200Ω与1个100Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值；十位电阻组合体以间隔值为10Ω，至少4个20Ω与1个10Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～90Ω的等差数列阻值；个位电阻组合体以间隔值为1Ω，至少4个2Ω与1的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～9Ω的等差数列阻值电；十分位电阻组合体以间隔值为0.1Ω，至少4个0.2Ω与1个0.1Ω的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～0.9Ω的等差数列阻值；百位、十位、个位、十分位的组串联电阻组阻值的最大值相加900+90+9+0.9＝999.9，即可组成最大值为999.9Ω，且最小分辨率为0.1Ω的电阻给定输出装置。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

实现简单。本实用新型采用百位串联电阻组、十位串联电阻组、个位串联电阻组、十分位串联电阻组的串联结构组成输出电阻，利用百位、十位、个位、十分位分离方式进行组合，通过电阻的串联组合达到所需电阻，采用继电器触点短接多余电阻实现目标电阻，通过继电器双刀并联实现短接电阻处的继电器触点接触电阻减半，在串联电阻组的每一位，获得目标电阻值，每组以较少串联电阻组获得0～999.99Ω的任意电阻值，实现简单。在同等精度条件下可以节省很多资源。同时，通过外部数字控制装置进行电阻阻值调节，可实现智能化调节电阻阻值，电阻阻值调节的效率更高，可以避免损坏线路。

成本低。本实用新型采用电阻器组合的方式完成可变电阻器，尤其是在高精度及低成本上具有优势。上述阻值偏差的电阻均为货架产品，不需单独定制，只需采用电阻厂家提供货架电阻XJ3型精密线绕电阻器。装调简单、方便。每一串联电阻组，按照正偏差及负偏差交替安装，可获得更好准确度的量值输出，仅需要进行简单二次选配，工作量小。

给定迅速。本实用新型输出0～999.99Ω的任意阻值时，百位、十位、个位、十分位的继电器触点根据组合需要进行短接电阻达到目标电阻的输出，每位电阻单元组合对应1～9的选择输出，分别有对应固定的继电器触点的闭合组合，每一次电阻量值的输出可统计出电阻输出回路上多少处继电器处于闭合状态，最终电阻的组合输出电阻值减去继电器闭合触点的累计总电阻值，给定实现简便，反应迅速，具有良好的阻值稳定性，较小的电阻温度系数和静噪声。由单片机控制，单片机通过串行RS485总线与上位计算机相连，上位计算机给出目标电阻值，电阻输出到达稳定在0.3s内完成。每一电阻排列组合正负匹配。按照电阻值正偏差及负偏差交替安装，获得更好准确度的电阻值量值输出，其全量程精度及准确度仍认为±0.025％，全量程精度及准确度优于0.25Ω仍不变。这需要进行二次筛选及配对，工作量相对较小。

精度高。本实用新型通过电阻的串联组合达到所需电阻，采用每一组串联电阻组最大值进行相加组成最大值为999.9Ω，且最小分辨率为0.1Ω组成电阻给定装置，以不同组合方式的多只电阻并联方式提高精度；并且每一组的4个串联电阻间隔串联线上都并联有采用双刀接通的继电器，继电器双刀并联实现短接电阻R处的继电器触点接触电阻减半，每位电阻单元分别对应固定的继电器触点的闭合，对应1～9的选择输出降低触点接触电阻，这种采用跨接在电阻器上的双刀继电器触点接通的串并联切换电路，可使短接电阻处的继电器触点接触电阻减半，触点短接处电阻≤0.015Ω，灵活性非常高，可以提高全量程电阻值的输出精度，准确度高。在0～999.9Ω范围内，分辨率为0.1Ω，百位、十位组合若获得990Ω的电阻值输出，继电器全断开，此时的电阻偏差就是该百位、十位组合的最大偏差，即10×(±0.002％)＝±0.02％。综合上述，当获得999.9Ω的电阻值输出时，此时最大的电阻偏差是：990×(±0.02％)+(±0.02Ω)＝(±0.198)+(±0.02)＝±0.218Ω。满足电阻值范围在0～999.9Ω，分辨率为0.1Ω，其全量程精度及准确度优于0.25Ω，即全量程精度及准确度±0.025％。串联电阻组的百位、十位的每位电阻单元均采用由5只相同规格及阻值偏差的电阻进行并联，每个电阻的阻值偏差为±0.01％，则每位电阻单元的阻值最大偏差减小为±0.01％/5＝±0.002％；在外部数字控制装置的控制下，根据短接点数量，对输出电阻值进行修正，可以实现电阻基本单元的阻值为零阻值或固定阻值，并且，当电阻单元阻值为固定阻值时，电阻单元的固定阻值各不相同，电阻排列正负匹配提高精度，实现低成本高精度。这样，在智能化设备的电子线路中，可以通过外部数字控制装置方便地提供2N个一定范围内的任意电阻值，方便对电路板组应用中进行数字控制电阻阻值，方便在需要可变电阻的应用中实现自动化，同时，可以设计高精度可调的电阻。

可变电阻器输出准确,本实用新型通过计算继电器短接点数量，单片机的软件查表对应继电器触点数量，可以对给出电阻值进行修正。在此装置输出0～999.99Ω的任意阻值时，百位、十位、个位、十分位的继电器触点根据组合需要进行短接电阻达到目标电阻的输出，每位电阻单元组合对应的1～9的选择输出，分别有对应固定的继电器触点的闭合组合，每一次电阻量值的输出可统计出电阻输出回路上多少处继电器处于闭合状态，最终电阻的组合输出电阻值将减去继电器闭合触点的累计总电阻值，这样可以进一步减小短接接触电阻。另外，通过继电器双刀并联实现短接电阻处的继电器触点接触电阻减半。在电阻组合的每一位，为获得目标电阻值，即小于或等于9乘以10的对应位的某次方，需要采用继电器触点短接多余的电阻值。采用继电器触点短接多余电阻实现目标电阻，如个位的电阻组合，通过个位电阻组合的继电器触点短接组合实现1或2或3或4或5或6或7或8或9的选择输出。同时优化段短接处的电阻，通过采用两组继电器触点并联以使接触电阻减半，继电器单触点最大电阻值为0.03Ω，采用两组继电器触点并联后，触点短接处电阻≤0.015Ω，可以减小短接接触电阻，以提高最终电阻值的输出精度。

百位串联电阻组电阻单元R1～R5，按照电阻值正偏差及负偏差交替安装，获得更好准确度的电阻值量值输出；十位串联电阻组R6～R10、个位串联电阻组R11～R15、十分位串联电阻组R16～R20，各电阻单元同R1～R5电阻单元电阻值正偏差及负偏差交替安装，获得更好准确度的电阻值量值输出。

每一电阻组合电阻排列正负匹配，按照电阻值正偏差及负偏差交替安装，获得更好准确度的电阻值量值输出，其全量程精度及准确度仍认为±0.025％，全量程精度及准确度优于0.25Ω仍不变。而如此，整个线路上电阻值的实际精度又有提高，这需要进行二次筛选及配对，工作量相对较小。再者，通过多只电阻并联提高电阻的精度。电阻给定由百位、十位、个位、十分位的电阻进行组合，电阻组合的个位、十分位的每位电阻单元均采用由5只相同规格及阻值偏差的电阻进行并联，每个电阻的阻值偏差为±0.01Ω，则每位电阻单元的阻值最大偏差减小为±0.01Ω/5＝±0.002Ω；个位、十分位组合若获得9.9Ω的电阻值输出，继电器全断开，此时的电阻偏差就是该个位、十分位组合的最大偏差，即10×(±0.002Ω)＝±0.02Ω。电阻组合的百位、十位的每位电阻单元均采用由5只相同规格及阻值偏差的电阻进行并联，每个电阻的阻值偏差为±0.01％，则每位电阻单元的阻值最大偏差减小为±0.01％/5＝±0.002％；百位、十位组合若获得990Ω的电阻值输出，继电器全断开，此时的电阻偏差就是该百位、十位组合的最大偏差，即10×(±0.002％)＝±0.02％。综合上述，当获得999.9Ω的电阻值输出时，此时最大的电阻偏差是：990×(±0.02％)+(±0.02Ω)＝(±0.198)+(±0.02)＝±0.218Ω。满足电阻值范围在0～999.9Ω，分辨率为0.1Ω，其全量程精度及准确度优于0.25Ω，即全量程精度及准确度±0.025％。这样可以用较低成本的电阻获得较高价格的电阻。

抗干扰能力强。本实用新型数据传输采用RS485与上位计算机通信。单片机的一路异步、全双工串口电连接上位机的RS485总线，上位计算机通过RS485总线寻址该电阻给定装置，通过电阻的串联组合达到所需电，抗干扰能力强。电阻式传感器的模拟电阻信号的电阻给定需要值一般在0～999.9Ω，分辨率为0.1Ω，其全量程精度及准确度优于0.25Ω，即全量程精度及准确度±0.025％。

附图说明

图1是本实用新型给定阻值输出的可变电阻器电阻组合的电路原理示意图。

图2是图1电阻值典型对应关系的可选实施例电路示意图。

图3是电阻卡的单片机通讯、控制及驱动电路图。

图4是可变电阻器单片机系统的电路原理示意图。

图5是百位电阻组合构成差值为100Ω、量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值的原理图。

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的实施例中，给定阻值输出的可变电阻器包括：包括：串联在基准高端RHI与基准低端RLO之间，并按十分位、个位、十位、百位顺序排列的至少四组串联电阻组体，其特征在于：在串联电阻组体中，百位电阻组合体以间隔值为100Ω，采用至少4个200Ω与1个100Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值；十位电阻组合体以间隔值为10Ω，至少4个20Ω与1个10Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～90Ω的等差数列阻值；个位电阻组合体以间隔值为1Ω，至少4个2Ω与1的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～9Ω的等差数列阻值电；十分位电阻组合体以间隔值为0.1Ω，至少4个0.2Ω与1个0.1Ω的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～0.9Ω的等差数列阻值；百位、十位、个位、十分位的组串联电阻组阻值的最大值相加900+90+9+0.9＝999.9，即可组成最大值为999.9Ω，且最小分辨率为0.1Ω的电阻给定输出装置。并且每一相邻的两个串联电阻间都有串联线上间隔并联的双刀双联开关切换接通继电器，以实现短接并联电阻R触点闭合接触电阻减半，对应1～9的选择输出，每一次电阻量值的输由可变电阻器单片机系统统计出电阻输出回路上继电器短接点数量，组合输出电阻值将减去继电器闭合触点的累计总电阻值。其中，输出电阻采用百位串联电阻组、十位串联电阻组、个位串联电阻组、十分位串联电阻组的串联结构组成。百位串联电阻组是由4个200Ω与1个100Ω的R1～R5电阻单元串联组成0Ω～900Ω(间隔值为100Ω)的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；十位组串联电阻组是由4个20Ω与1个10Ω的R6～R10电阻单元串联组成0Ω～90Ω(间隔值为10Ω)的R11～R15串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；个位组串联电阻是由4个2Ω与1个1Ω的电阻单元串联组成0Ω～9Ω(间隔值为1Ω)的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；十分位组串联电阻是由4个0.2Ω与1个0.1Ω的R16～R20电阻单元串联组成0Ω～0.9Ω(间隔值为0.1Ω)的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架。再将百位、十位、个位、十分位的组串联电阻组阻值的最大值进行相加900+90+9+0.9＝999.9，即可组成最大值为999.9Ω，且最小分辨率为0.1Ω的电阻给定装置。

百位、十位、个位、十分位的每一位的组合方式相同，如百位电阻组合。百位电阻组合是由4个200Ω与1个100Ω的电阻单元串联组成0Ω～900Ω(间隔值为100Ω)的电阻组合；将百位上的100Ω的电阻单元上的继电器触点断开则该100Ω的电阻单元接入串联结构组成输出电阻，若将100Ω的电阻单元上的继电器触点闭合，则该100Ω的电阻单元相当于短路为0Ω，则其100Ω未接入串联结构组成输出电阻。将百位上的另外4个200Ω形成的线路上的继电器触点进行断开或接通，这可把对应的200Ω电阻单元接入或脱离串联结构组成输出电阻；对其上的多组继电器触点的断开或接通进行组合，可以得到0Ω～900Ω(间隔值为100Ω)的电阻组合，或构成称为差值为100Ω、量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值。

当跨接在电阻R5、R10、R15、R20上的继电器的触点K31B、K31C、K32B、K32C、K21B、K21C、K22B、K22C、K11B、K11C、K12B、K12C、K01B、K01C、K02B、K02C接通时，RHi与RLo两端输出的电阻值理论值为最小值0Ω。

当跨接在电阻器上的继电器的触点全部断开时，RHi与RLo两端输出的电阻值为最大值999.9Ω。

当跨接在电阻器上的继电器的触点根据需要有选择性地断开或接通时，RHi与RLo两端输出的电阻值为0～999.9Ω中的某一电阻值，电阻的最小变化量为0.1Ω。

跨接在电阻器上的继电器的触点均采用双刀接通，可使短接电阻处的继电器触点接触电阻减半，触点短接处电阻≤0.015Ω，以提高最终电阻值的输出精度。

上述阻值偏差的电阻均为货架产品，只需采用电阻厂家合格产品。

为获得目标电阻值，需要采用继电器触点短接多余的电阻值，在串联电阻组的每一位，即小于或等于9乘以10的对应位的某次方，采用继电器触点短接多余电阻实现目标电阻，如个位的串联电阻组，通过个位串联电阻组的继电器触点短接组合实现1Ω或2Ω或3Ω或4Ω或5Ω或6Ω或7Ω或8Ω或9Ω选择输出。同时优化段短接处的电阻，通过采用两组继电器触点并联以使接触电阻减半，继电器单触点最大电阻值为0.03Ω，采用两个组继电器触点并联后，触点短接处电阻≤0.015Ω，以提高最终电阻值的输出精度。

电阻给定由百位串联电阻组、十位串联电阻组、个位串联电阻组、十分位串联电阻组的电阻进行组合，串联电阻组的个位、十分位串联电阻组的每位电阻单元均采用由5只相同规格及阻值偏差的电阻进行并联，每个电阻的阻值偏差为±0.01Ω，则每位电阻单元的阻值最大偏差减小为±0.01Ω/5＝±0.002Ω；个位、十分位串联电阻组组合若获得9.9Ω的电阻值输出，继电器全断开，此时的电阻偏差就是该个位、十分位组合的最大偏差，即10×(±0.002Ω)＝±0.02Ω。

本可变电阻器由单片机系统控制，单片机通过软件计算继电器短接点数量，对给出电阻值进行修正。输出0～999.9Ω的任意阻值时，百位继电器组、十位继电器组、个位继电器组，十分位继电器触点根据组合需要进行短接电阻达到目标电阻的输出，每位电阻单元组合对应的1～9权位的选择输出，百位继电器组输出(1～9)×10²Ω的电阻，十位继电器组输出(1～9)×10¹Ω的电阻，个位继电器组输出(1～9)×10⁰Ω的电阻，十分位继电器组输出(1～9)×10^-1Ω的电阻。分别有对应固定的继电器触点的闭合组合，每一次电阻量值的输出可统计出电阻输出回路上多少处继电器处于闭合状态，最终电阻的组合输出电阻值将减去继电器闭合触点的累计总电阻值。

参阅图2。为提高精度，通过多只电阻并联的每个电阻单元电阻值的典型对应关系的可选实施例中，对应图1中的电阻R1，不同处在于电阻R1的200Ω电阻是由5只1000Ω电阻并联获得；同样其他各个电阻均是如此构成获得。电阻单元R1～R10均采用RJ711型高精密合金箔电阻，电阻单元R1～R4每位电阻单元的组合阻值为200Ω，每位电阻单元R1～R4均由5只阻值1000Ω、阻值允许偏差±0.01％的电阻并联获得；R5电阻单元的组合阻值为100Ω，由5只阻值500Ω、阻值允许偏差±0.01％的电阻并联获得。R6～R9每位电阻单元的组合阻值为20Ω，R6～R9每位电阻单元均由5只阻值100Ω、阻值允许偏差±0.01％的电阻并联获得；R10电阻单元的组合阻值为10Ω，由5只阻值50Ω、阻值允许偏差±0.01％的电阻并联获得。

电阻单元R11～R20均采用RXJ3型精密线绕电阻器，每位电阻单元R11～R14的组合阻值为2Ω，每位电阻单元R11～R14均由5只阻值10Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得；电阻单元R15的组合阻值为1Ω，由5只阻值5Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得。每位电阻单元R16～R19的组合阻值为0.2Ω，每位电阻单元R16～R19均由5只阻值1Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得；电阻单元R20的组合阻值为0.1Ω，由5只阻值0.5Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得。

参阅图3。单片机控制可变电阻器的给定阻值输出，其中，单片机D1可以采用如型号为C8051F310的单片机，低功耗收发器D2可以采用型号为MAX485ESA的低功耗收发器，触发器D3、D5、D7、D9可以采用型号为74HC273触发器，驱动器D4、D6、D8、D10可以采用型号为MC1413P(BP)的驱动器。单片机的一路异步、全双工串口UART0输出RS485信号，通过单片机D1的控制线P0.4、P0.5端口和信号方向控制端P1.7，经过低功耗收发器D2输出RS485信号，低功耗收发器D2通过输出端并联电阻R21连接上位计算机，将RS485信号送入上位计算机。单片机D1通过低功耗收发器D2接收上位计算机的目标电阻值输入指令。单片机D1的控制线P1.2、P1.3、P1.4、P1.5分别连接触发器D3、D5、D7、D9的时钟端CLK，单片机的并口线P2，分别为P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7，同时接在触发器D3、D5、D7、D9的8位输入端，触发器D3、D5、D7、D9的5位输出线分别接驱动器D4、D6、D8、D10的5位输入端。当驱动器D4、D6、D8、D10各自的5位输出端如果出现低电平时，与低电平相连的继电器将形成电路回路使继电器得电，则继电器动作，继电器动作，则对应继电器的常开触点将闭合，该继电器动作将使其触点接通，保证图1中继电器触点控制的电阻单元接入或退出输出电阻回路。如D4的1脚为高电平，则D4的16脚反向为低电平，该低电平接在K31A继电器的负端，继电器的正端本身带+12V的正电，此时该继电器得电动作，该继电器上的常开触点K31B与K31C闭合，与K31B与K31C有关的电阻R5被短路，R5这100Ω电阻值不被接入整个电阻回路。线路回路上的其他电阻值是否接入整个电阻回路，也取决于与其相邻有关的常开触点是否接通或断开。

百位继电器组受K31A、K32A、K33A、K34A、K35A继电器控制，K31A继电器控制K31B、K31C触点的通或断，同样，K32A继电器控制K32B、K32C触点的通或断，K33A继电器控制K33B、K33C触点的通或断，K34A继电器控制K34B、K34C触点的通或断，K35A继电器控制K35B、K35C触点的通或断。

十位继电器组受K21A、K22A、K23A、K24A、K25A继电器控制，K21A继电器控制K21B、K21C触点的通或断，同样，K22A继电器控制K22B、K22C触点的通或断，K23A继电器控制K23B、K23C触点的通或断，K24A继电器控制K24B、K24C触点的通或断，K25A继电器控制K25B、K25C触点的通或断。

个位继电器组受K11A、K12A、K13A、K14A、K15A继电器控制，K11A继电器控制K11B、K11C触点的通或断，同样，K12A继电器控制K12B、K12C触点的通或断，K13A继电器控制K13B、K13C触点的通或断，K14A继电器控制K14B、K14C触点的通或断，K15A继电器控制K15B、K15C触点的通或断。

十分位继电器组受K01A、K02A、K03A、K04A、K05A继电器控制，K01A继电器控制K01B、K01C触点的通或断，同样，K02A继电器控制K02B、K02C触点的通或断，K03A继电器控制K03B、K03C触点的通或断，K04A继电器控制K04B、K04C触点的通或断，K05A继电器控制K05B、K05C触点的通或断。

可变电阻器单片机系统控制工作时，当单片机D1通过低功耗收发器D2接收上位计算机的目标电阻值输入指令，经过单片机的运算，分别形成百位、十位、各位、十分位的控制指令，该百位、十位、各位、十分位的控制指令分别进入触发器D3、D5、D7、D9，触发器D3、D5、D7、D9的数据经过驱动器D4、D6、D8、D10使继电器对应触点分别闭合，得到需要的电阻值输出。整个接收、处理、输出的时间在0.3s内完成，其中继电器的运动稳定在0.1s内完成。

参阅图4。单片机控制电路接收上位机具体的电阻值输出的控制指令，分解形成百位、十位、各位、十分位电阻值对应的控制指令，该指令转化为数据发给D3、D5、D7、D9锁存器，D3、D5、D7、D9锁存器的数据经过D4、D6、D8、D10驱动器进而确定使对应的继电器K31A、K32A、K33A、K34A、K35A、K21A、K22A、K23A、K24A、K25A、K11A、K12A、K13A、K14A、K15A、K01A、K02A、K03A、K04A、K05A是否得电，得电形成电路回路的继电器使其对应的常开触点闭合，该系列常开触点闭合或断开决定了最终输出的电阻值。

参阅图5。百位电阻组合构成差值为100Ω、量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值的原理图。该图作为代表，十位电阻组合、个位电阻组合、十分位电阻组合也是如此。

图中，每一组电阻值输出的关键的继电器触点是：

K31B、K31C、K32B、K32C常开触点闭合，输出电阻为0Ω；

K31B、K31C常开触点断开，K32B、K32C常开触点闭合，输出电阻为100Ω；

K31B、K31C、K33B、K33C常开触点闭合，K32B、K32C常开触点断开，输出电阻为200Ω；

K31B、K31C、K32B、K32C常开触点断开，K33B、K33C常开触点闭合，输出电阻为300Ω；

K31B、K31C、K34B、K34C常开触点闭合，K32B、K32C、K33B、K33C常开触点断开，输出电阻为400Ω；

K31B、K31C、K32B、K32C、K33B、K33C常开触点断开，K34B、K34C常开触点闭合，输出电阻为500Ω；

K31B、K31C、K35B、K35C常开触点闭合，K32B、K32C、K33B、K33C、K34B、K34C常开触点断开，输出电阻为600Ω；

K31B、K31C、K32B、K32C、K33B、K33C、K34B、K34C常开触点断开，K35B、K35C常开触点闭合，输出电阻为700Ω；

K31B、K31C常开触点闭合，K32B、K32C、K33B、K33C、K34B、K34C、K35B、K35C常开触点断开，输出电阻为800Ω；

K31B、K31C、K32B、K32C、K33B、K33C、K34B、K34C、K35B、K35C常开触点断开，输出电阻为900Ω。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种给定阻值输出的可变电阻器，包括：串联在基准高端RHI与基准低端RLO之间，并按十分位、个位、十位、百位顺序排列的至少四组串联电阻组体，其特征在于：在串联电阻组体中，百位电阻组合体以间隔值为100Ω，采用至少4个200Ω与1个100Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～900Ω的等差数列阻值；十位电阻组合体以间隔值为10Ω，至少4个20Ω与1个10Ω的电阻单元，串联组成接入电路量程为0Ω～90Ω的等差数列阻值；个位电阻组合体以间隔值为1Ω，至少4个2Ω与1的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～9Ω的等差数列阻值电；十分位电阻组合体以间隔值为0.1Ω，至少4个0.2Ω与1个0.1Ω的电阻单元串联组成接入电路量程为0Ω～0.9Ω的等差数列阻值；百位、十位、个位、十分位的组串联电阻组阻值的最大值相加900+90+9+0.9＝999.9，即可组成最大值为999.9Ω，且最小分辨率为0.1Ω的电阻给定输出装置。

2.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：每一相邻的两个串联电阻间都有串联线上间隔并联的双刀双联开关切换接通继电器，以实现短接并联电阻R触点闭合接触电阻减半，对应1～9的选择输出，每一次电阻量值的输由可变电阻器单片机系统统计出电阻输出回路上继电器短接点数量，组合输出电阻值将减去继电器闭合触点的累计总电阻值。

3.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：百位、十位、个位、十分位电阻组合体的每一位的组合方式相同；百位电阻组合是由4个200Ω与1个100Ω的电阻单元串联组成0Ω～900Ω的电阻组合；百位上的100Ω的电阻单元上的继电器触点断开，则该100Ω的电阻单元接入串联结构组成输出电阻，若将100Ω的电阻单元上的继电器触点闭合，则该100Ω的电阻单元相当于短路为0Ω，则其100Ω未接入串联结构组成输出电阻。

4.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：输出电阻采用百位串联电阻组、十位串联电阻组、个位串联电阻组、十分位串联电阻组的串联结构组成。

5.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：百位串联电阻组是由4个200Ω与1个100Ω的R1～R5电阻单元串联组成间隔值为100Ω的0Ω～900Ω的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；十位组串联电阻组是由4个20Ω与1个10Ω的R6～R10电阻单元串联组成间隔值为10Ω的0Ω～90Ω的R11～R15串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；个位组串联电阻是由4个2Ω与1个1Ω的电阻单元串联组成间隔值为1Ω的0Ω～9Ω的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架；十分位组串联电阻是由4个0.2Ω与1个0.1Ω的R16～R20电阻单元串联组成间隔值为0.1Ω的0Ω～0.9Ω()的串联电阻组构成电阻卡电阻值输出的基本构架。

6.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：为获得目标电阻值，采用继电器触点短接多余的电阻值，在串联电阻组的每一位，即小于或等于9乘以10的对应位的某次方，采用继电器触点短接多余电阻实现目标电阻，个位的串联电阻组通过个位串联电阻组的继电器触点短接组合实现1Ω或2Ω或3Ω或4Ω或5Ω或6Ω或7Ω或8Ω或9Ω选择输出，同时短接处的电阻通过两组继电器触点并联以使接触电阻减半，继电器单触点最大电阻值为0.03Ω。

7.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：为获得更好准确度的电阻值量值输出，百位串联电阻组的电阻单元R1～R5，按照电阻值正偏差及负偏差交替安装，十位串联电阻组R6～R10、个位串联电阻组R11～R15、十分位串联电阻组R16～R20，各电阻单元同R1～R5电阻单元电阻值正偏差及负偏差交替安装输出电阻值的量值。

8.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：继电器的触点K31B、K31C、K32B、K32C、K21B、K21C、K22B、K22C、K11B、K11C、K12B、K12C、K01B、K01C、K02B、K02C跨接在电阻R5、R10、R15、R20上，接通时，RHi与RLo两端输出的电阻值理论值为最小值0Ω；跨接在电阻器上的继电器的触点全部断开时，RHi与RLo两端输出的电阻值为最大值999.9Ω。

9.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：电阻单元R11～R20均采用RXJ3型精密线绕电阻器，每位电阻单元R11～R14的组合阻值为2Ω，每位电阻单元R11～R14均由5只阻值10Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得；电阻单元R15的组合阻值为1Ω，由5只阻值5Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得；每位电阻单元R16～R19的组合阻值为0.2Ω，每位电阻单元R16～R19均由5只阻值1Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得；电阻单元R20的组合阻值为0.1Ω，由5只阻值0.5Ω、阻值允许偏差±0.01Ω的电阻并联获得。

10.如权利要求1所述的给定阻值输出的可变电阻器，其特征在于：百位继电器组受K31A、K32A、K33A、K34A、K35A继电器控制，K31A继电器控制K31B、K31C触点的通或断，同样，K32A继电器控制K32B、K32C触点的通或断，K33A继电器控制K33B、K33C触点的通或断，K34A继电器控制K34B、K34C触点的通或断，K35A继电器控制K35B、K35C触点的通或断；十位继电器组受K21A、K22A、K23A、K24A、K25A继电器控制，K21A继电器控制K21B、K21C触点的通或断，同样，K22A继电器控制K22B、K22C触点的通或断，K23A继电器控制K23B、K23C触点的通或断，K24A继电器控制K24B、K24C触点的通或断，K25A继电器控制K25B、K25C触点的通或断；个位继电器组受K11A、K12A、K13A、K14A、K15A继电器控制，K11A继电器控制K11B、K11C触点的通或断，同样，K12A继电器控制K12B、K12C触点的通或断，K13A继电器控制K13B、K13C触点的通或断，K14A继电器控制K14B、K14C触点的通或断，K15A继电器控制K15B、K15C触点的通或断；十分位继电器组受K01A、K02A、K03A、K04A、K05A继电器控制，K01A继电器控制K01B、K01C触点的通或断，同样，K02A继电器控制K02B、K02C触点的通或断，K03A继电器控制K03B、K03C触点的通或断，K04A继电器控制K04B、K04C触点的通或断，K05A继电器控制K05B、K05C触点的通或断。