CN215375539U - 一种程控高精度电阻箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种程控高精度电阻箱，包括控制模块、继电器组和电阻单元，继电器组中采用双通道单边稳态型继电器，分别与控制模块连接，继电器的控制相互独立，每个继电器的一个通道管脚直接连通，另一通道管脚之间串联一个精密电阻R，通过程控信号控制继电器通道的接通，使得继电器的电阻阻值为0或为对应精密电阻R的阻值，各继电器相互串联构成一级电路，各级电路之间可通过串联实现多级级联电路，扩展电阻箱的电阻输出范围和电阻分辨率。本实用新型电路结构设计简单精巧，实现了利用程控完成高精度电阻的输出，同时该结构使得电阻输出较为灵活，便于使用和扩展。

Description

一种程控高精度电阻箱

技术领域

本实用新型涉及高精度电阻箱技术领域，特别是涉及一种程控高精度电阻箱。

背景技术

电阻箱广泛应用于电路调试与测试中。目前，使用的电阻箱是将若干精密电阻通过适当的连接，再利用多位旋转按钮开关来选择电路所需的电阻值。

当前大多数电阻箱的调节通过手动控制，结构简单，价格较低，使用方便，应用比较广泛，然而这类电阻箱长期使用后，会导致旋转开关老化影响电阻箱的调节，并且不能获得连续变化的电阻阻值。

还有一些现有的程控电阻箱，将电阻简单串联，再将电阻与开关并联，通过控制信号控制开关的开启实现电阻箱阻值的连续调节和自动化控制，需要使用大量不同规格的电阻实现提高电阻的精度和扩展阻值范围，且这种连接方式较为复杂，各电阻电路之间不独立，具有较多弊端，使用不灵活。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种程控高精度电阻箱，通过对双通道单边稳态型继电器的控制，完成高精度电阻的输出功能。

继电器与不同规格的电阻之间一一对应，采用多个继电器串联，构成继电器组和电阻单元，继电器对应的电阻之间相互独立，一个继电器组以及对应的电阻构成一级输出电路，继电器之间采用串联连接，各继电器接收不同的控制信号，使得继电器组之间通过简单的串联即可实现电阻范围的扩展。

本实用新型采用的一个技术方案是：提供了一种程控高精度电阻箱，具体技术方案如下：

所述电阻箱包括控制模块、继电器组和电阻单元，所述继电器组设有若干继电器，所述继电器采用双通道单边稳态型继电器，包括八个管脚，其中管脚1与电源端连接，管脚10连接控制模块的程控信号端，所述继电器的管脚2和管脚9连通，管脚4和管脚7之间连接有电阻，所述继电器组的每个继电器对应所述电阻单元的一个电阻，所述继电器之间通过管脚3和管脚8串联连接，所述管脚3和管脚8内部连接继电器触点开关，控制管脚3和管脚8分别与管脚2和管脚9连通或与管脚4和管脚7连通。

进一步的，所述继电器组与对应的电阻单元构成的一级输出中，程控电路电阻两端的阻值组合输出范围为1RΩ-NRΩ，电阻分辨率为1RΩ，N为该级电路所述电阻单元电阻阻值之和。

进一步的，所述继电器组和所述电阻单元分别设有四个继电器和电阻。

进一步的，所述电阻单元中各电阻之间的阻值比值为1:2:2:4。

进一步的，所述控制模块还连接键盘和/或显示屏，所述显示屏采用触控显示屏。

进一步的，所述继电器组和所述电阻单元一一对应，所述继电器组之间可通过各继电器组首尾继电器的管脚3和管脚8连接，构成级联控制电路，且后一级电阻单元的各个电阻阻值为前一级电阻单元对应电阻阻值的十倍。

进一步的，程控电路的各级电路电阻输出范围为1*10(n-1)RΩ至N*10(n-1)RΩ，其中n为级联电路中的级数，R为电路相邻两级间电阻的比值系数，程控电路两端输出的电阻精度为0.1Ω，电阻分辨率为1RΩ，所述程控电路整体的电阻输出范围为

本实用新型的有益效果是：

1、采用双通道单边稳态型继电器作为电阻值选控开关，继电器设有多个分别与控制模块连接，通过控制模块实现了电阻箱高精度电阻的输出，所述控制模块连接键盘和触控显示屏，使得电阻的调节更为准确方便。

2、继电器与电阻一一对应连接，通过选用不同规格的电阻提高电阻箱阻值的精度，继电器之间通过串联连接，电阻之间相互独立，便于电阻的调节，继电器组可通过同样的串联连接，实现电路级联扩展电阻箱的阻值范围，同时便于电阻箱的连用，且电阻箱的规格设置更为灵活。

3、每一级程控电路的继电器组设置四个继电器，同一级继电器组对应的电阻单元的电阻之间的比值设为1:2:2:4，减少电阻元件的使用，同时保证电阻箱阻值范围和调节的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型的控制结构示意图；

图2是本实用新型的单级电路结构示意图；

图3是本实用新型的多级级联电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例1提供了一种程控高精度电阻箱，如图1所示，包括控制模块、继电器组、电阻单元，本实施例中所述继电器组设有四个继电器，所述继电器采用双通道单边稳态型继电器，所述电阻单元设有四个电阻，所述电阻采用大功率精密电阻，电阻精度为0.1Ω，一个继电器组和其对应的一个电阻单元构成一个单级电路，继电器组之间能够进行串联，每个继电器都与所述控制模块连接，继电器的控制相互独立，进而通过简单的串联构成多级输出电路，便于电阻输出范围的扩展。

以单级电路为例，如图2所示，所述继电器包括八个管脚，以其中一个继电器T1来说明，继电器线圈管脚1连接供电VCC端，管脚10连接所述控制模块接收程控信号，管脚2和管脚9直接连线接通，管脚4和管脚7之间通过一个精密电阻串联，即每个继电器的管脚4和管脚7与电阻单元的一个电阻对应连接，管脚3和管脚8为单个继电器控制的程控电阻两端，所述继电器组中继电器通过管脚3和管脚8依次连接。

当程控信号T1_CTL输出为高阻态时，继电器线圈断电，继电器处于复位状态，管脚2和管脚3导通、管脚8和管脚9导通，管脚3和管脚4断开、管脚7和管脚8断开，此时，管脚3和管脚8两端电阻阻值为0Ω。当程控信号T1_CTL输出为低电平(GND)时，继电器线圈通电，继电器置位，管脚2和管脚3断开、管脚8和管脚9断开，管脚3和管脚4导通、管脚7和管脚8导通，此时，管脚3和管脚8两端电阻阻值为精密电阻R1的阻值。

所述继电器组其它继电器T2、T3、T4工作原理同上，当继电器管脚3和管脚4、管脚7和管脚8导通时，继电器管脚3和管脚8之间的阻值即为管脚4和管脚7之间串联电阻的阻值。

该继电器组构成一级输出电路，由串联电路首尾连接继电器的管脚3和管脚8作为单级电路程控电阻两端的输出端A和B，通过程控信号控制继电器的线圈通断，单级电路程控电阻两端A、B可组合输出不同的电阻阻值，本实施例中精密电阻阻值设置为R1:R2:R3:R4＝1RΩ:2RΩ:2RΩ:4RΩ(阻值R可为任意数值)，程控电阻两端A、B可组合输出阻值范围为1RΩ～9RΩ，电阻分辨率为1RΩ，电阻精度为0.1Ω，在特定需要的场景下可通过增添电阻和继电器以及调整选用电阻间的比值，调整单级电路的电阻输出范围，使得该电路结构下单级电路的电阻输出范围为1RΩ-NRΩ。

实施例2

本实施例2提供了一种程控高精度电阻箱，如图3所示，根据实施例1中单级电路的结构，通过将单级电路中尾部连接的继电器的管脚8与另一个单级电路中首部连接的继电器的管脚3串联，形成多级级联电路，在多级级联电路中，后一级电路的结构与前一级电路结构相同，且后一级电路精密电阻阻值为前一级电路精密电阻阻值的10倍，例如当前一级电路精密电阻阻值设置为R1:R2:R3:R4＝1RΩ:2RΩ:2RΩ:4RΩ，则后一级电路精密电阻阻值设置为R5:R6:R7:R8＝10RΩ:20RΩ:20RΩ:40RΩ，第n级电路精密电阻阻值设置为R_(4n-3):R_(4n-2):R_(4n-1):R_(4n)

对于多级级联电路，各继电器组中的继电器通过管脚10分别与所述控制模块连接，接收程控信号，实现对各继电器的独立控制，通过控制信号控制继电器的闭合，实现对应电阻的组合，进而调节电阻箱的阻值，在多级级联电路中各级电路电阻输出范围为1*10(n-1)RΩ至N*10(n-1)RΩ，其中n为级联电路中的级数，R为电路相邻两级间电阻的比值系数，程控电路两端输出的电阻精度为0.1Ω，电阻分辨率为1RΩ，所述程控电路整体的电阻输出范围为

N为任一级电路所述电阻单元电阻阻值之和，通过调整电阻单元中电阻的数量和阻值比，调整N取值，本实施例中电阻单元采用四个电阻，且电阻间的阻值比为1:2:2:4，即N为9。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种程控高精度电阻箱，其特征在于，包括控制模块、继电器组和电阻单元，所述继电器组设有若干继电器，所述继电器采用双通道单边稳态型继电器，包括八个管脚，其中管脚1与电源端连接，管脚10连接控制模块的程控信号端，所述继电器的管脚2和管脚9连通，管脚4和管脚7之间连接有电阻，所述继电器组的每个继电器对应所述电阻单元的一个电阻，所述继电器之间通过管脚3和管脚8串联连接，所述管脚3和管脚8内部连接继电器触点开关，控制管脚3和管脚8分别与管脚2和管脚9连通或与管脚4和管脚7连通。

2.根据权利要求1所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，所述继电器组与对应的电阻单元构成的一级输出中，程控电路电阻两端的阻值组合输出范围为1RΩ-NRΩ，电阻分辨率为1RΩ，N为该级电路所述电阻单元电阻阻值之和，R为电路相邻两级间电阻的比值系数。

3.根据权利要求2所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，所述继电器组和所述电阻单元分别设有四个继电器和电阻。

4.根据权利要求3所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，所述电阻单元中各电阻之间的阻值比值为1:2:2:4。

5.根据权利要求4所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，所述控制模块还连接键盘和/或显示屏，所述显示屏采用触控显示屏。

6.根据权利要求1-5任一所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，所述继电器组和所述电阻单元一一对应，所述继电器组之间可通过各继电器组首尾继电器的管脚3和管脚8连接，构成级联控制电路，且后一级电阻单元的各个电阻阻值为前一级电阻单元对应电阻阻值的十倍。

7.根据权利要求6所述的程控高精度电阻箱，其特征在于，程控电路的各级电路电阻输出范围为1*10(n-1)RΩ至N*10(n-1)RΩ，其中n为级联电路中的级数，R为电路相邻两级间电阻的比值系数，程控电路两端输出的电阻精度为0.1Ω，电阻分辨率为1RΩ，所述程控电路整体的电阻输出范围为

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