CN2457707Y

CN2457707Y - 数控数显步进电位器

Info

Publication number: CN2457707Y
Application number: CN 00259861
Authority: CN
Inventors: 吴平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2010-12-20

Abstract

数控数显步进电位器,其特征包括:计数器电路1连接数显电路2和阻值调节电路3。计数器电路1包括:双时钟加/减计数器IC1和IC2型号均为CD40193以及轻触开关SW+和SW－;数显电路2包括:十进制组合显示器IC3和IC4,其型号均为CL90X;阻值调节电路3包括:超薄型继电器J1～J5,其型号为TQ2—5V;信号回路是无源纯电阻网络,无噪音干扰,采用轻触开关和数字电路进行切换和选择,实现远距离遥控调节阻值。可应用在高保真音频设备或工业控制设备中。

Description

数控数显步进电位器

本实用新型涉及数控数显步进电位器。步进电位器目前市面上主要有两种类型：一种是机械式步进电位器；另一种是经电子开关有源变换来实现。机械式步进电位器的优点是线路简洁，所控回路为无源调节，不会给所控信号回路带来附加噪音和干扰，缺点是分段级数受机械结构的限制，不可能分段太多，且要制作成两联以上或兆欧级可调阻值就比较困难，也不便于遥控操作。有源变换步进电位器的优缺点正好同机械式步进电位器相反，但它最主要的缺陷是对所控信号回路是有源调节，会带来一些附加干扰和噪音，在某些场合(象高保真电声设备)不便使用。本实用新型的目的在于提供一种分段多、无干扰、便于用于遥控操作、并有数字显示的数控数显步进电位器。技术方案如下：数控数显步进电位器，其特征包括：计数器电路1连接数显电路2和阻值调节电路3。其中：计数器电路1包括：双时钟加/减计数器IC1和IC2型号均为CD40193及其外围元件电阻R1～R3、电容C1、以及轻触开关SW+和SW-；数显电路2包括：十进制组合显示器IC3和IC4，其型号均为CL90X和插座CP1；阻值调节电路3包括：超薄型继电器J1～J5，其型号为TQ2-5V；三极管BG1～BG5、电阻R4～R20和插座CP2。这种数控电位器同机械电位器相比，它可以随意设计成单联、双联、三联等多联结构，步进级数可按16(2⁴)、32(2⁵)、64(2⁶)ΛΛ2ⁿ级通过简单电路增减来设定，最大可调阻值与多只固定组合电阻有关，故较容易设计成同步性能极好的多联兆欧级以上可调电位器，满足工业控制调节要求。它与有源变换电位器相比，由于采用了超小型继电器进行阻值切换和调节，所控信号回路完全是无源纯电阻网络，故不会象有源变换电位器那样在阻值调节过程中给信号回路带来附加的噪音干扰，完全可应用在高保真音频设备中。另外，所有调节均采用轻触开关和数字电路进行切换和选择，也较容易跟遥控电路接口相连，实现其远距离遥控调节阻值。

附图说明：图1：本实用新型的电路原理框图。图2：本实用新型的实施例电路原理图。图3：为数控步进电位器等效电路图。实施例：见图2，数控数显步进电位器的电路连接关系：

三极管BG1～BG5的e极，插座CP1的3、4脚，CP2的2脚，IC1和IC2的8脚，组合显示器IC3和IC4的1、7、8、9、11脚，同电阻R1～R3的一端互相连接一起。

IC1和IC2的1、9、10、11、15、16脚，IC3和IC4的16脚，插座CP2的1脚，二极管D1～D5的K极，继电器J1～J5的1脚，同C1、SW+、SW-的一端互相连接一起。

BG1的c极、D1的A极、J1的10脚互相连接；BG2的c极、D2的A极、J2的10脚互相连接。

BG3的c极、D3的A极、J3的10脚互相连接；BG4的c极、D4的A极、J4的10脚互相连接。

BG5的c极、D5的A极、J5的10脚互相连接。

IC1的2脚同R5的一端相接；IC1的3脚同R4的一端相接。

IC1的6脚同R6的一端相接；IC1的7脚同R7的一端相接。

IC1的13脚同IC2的4脚相接；IC1的12脚同IC2的5脚相接。

IC3的14脚同IC4的3脚相接；IC3的15脚同IC4的2脚相接。

CP1的5脚、J5的8脚同R17的一端互相连接；插座CP1的6脚、J5的3脚同R18的一端互相连接。

IC1的5脚、IC3的3脚同R1、SW+的一端互相连接；IC1的4脚、IC3的2脚同R2、SW-的一端互相连接。

IC1的14脚，IC2的2、14脚，IC3和IC4的10脚，同C1、R3的一端互相连接。

BG1～BG5的B极分别同R4～R8的一端相接；IC2的3脚同R8的一端相接。

J1的2脚同R10、R19的一端相接；

J1的9脚同R9、R20的一端相接。

J1的8脚、J2的9脚同R9、R11的一端互相连接；

J1的3脚、J2的2脚同R10、R12的一端互相连接；

J2的3脚、J3的2脚同R12、R14的一端互相连接；

J2的8脚、J3的9脚同R11、R13的一端互相连接。

J3的3脚、J4的2脚同R14、R16的一端互相连接。

J3的8脚、J4的9脚同R13、R15的一端互相连接。

J4的3脚、J5的2脚同R16、R18的一端互相连接。

J4的8脚、J5的9脚同R15、R17的一端互相连接；

插座CP1的1脚同R20的一端相接；CP1的2脚同R19的一端相接。

工作原理：电路电源一接通，首先经过电容C1使IC1～IC4都被清零，显示出“00”初档位状态。当轻触开关SW+按下一次时，一方面输入一个脉冲到计数器IC1的CP+端，计数器作增量计数，使IC1和IC2组合输出的5位二进制码为“00001”，三极管BG1导通，继电器J1得电动作，将电阻R9、R10接入电路，输出端的阻值Rz=R9(R10)=R；同时也输入一个脉冲到组合显示器IC3的CP+端，使显示器显出“01”档位，依次类推可显示出“01～32”档位。同理，在上述状态下，又按一次SW-开关时，输入一个脉冲到计数器IC1的CP-端，计数器作减量计数，5位二进制码回到初始“00000”值，三极管BG1截止，继电器J1失电断开，将输出端短接到地。输出端阻值Rz=0；同时也输入一个脉冲到组合显示器IC3的CP-端，使显示器回到初态“00”档位。因此通过SW+和SW-按扭开关可以增/减步进调节输出端阻值Rz大小。这里用两块CD40193联级使用，共可起到2⁸=256级步进阻值调节，本设计只使用了前5位D5D4D3D2D1二进制码，起到2⁵=32级步进阻值调节作用。32级数控步进电位器显示电路采用2位数码管来进行32级步进档位显示，显示出的十进制数“1～32”一一对应32级步进阻值大小。但由于2位数码管最大可显示“99”两位数，故必须采用清零控制电路，使它计数到设定的控制级数最大显数“32”时，自动输出一个清零脉冲，使联级可逆计数器IC1、IC2及组合显示器IC3、IC4被清零，回到计数器初始状态。具体实现方法是：将联级计数器IC2的D6数据输出端同IC1～IC4的清零R端互相连接起来，当联级计数器IC1、IC2计数到5位二进制最大数“11111”，即十进制最大数“32”时，再按一下步进级数增量键SW+，则计数器IC2的D6端输出一个高电位脉冲，使IC1～IC4同时被清零，回到初始工作状态。

组合显示器IC3、IC4选用苏州半导体总厂的CL90X系列，目前有CL901(黄)、CL902(红)、CL903(绿)、CL905(橙)这几种产品。推动继电器的三极管BG1～BG5选用9013可满足要求。J1～J5采用松下超小型、超灵敏度TQ2-5V型继电器，厚度仅5mm，线圈电压为DC5V，接点有2C、4C两种结构，这里选用2C接点，可直接插入DIP10插座，阻值调节相当于一只双联32级步进电位器。继电器接点控制的电阻网络两两取值等比数列，阻值调节改变具有直线性。

图3为数控步进电位器等效电路图，输出端调节电阻Rz与所控二进制数的关系为：

Rz=(16D5+8D4+4D3+2D2+D1)·R

式中调节电阻Rz随5位二进制数据D5D4D3D2D1的增大而增大，Rz最小值为0，最大值为31R。

Claims

1、数控数显步进电位器，其特征包括：计数器电路1连接数显电路2和阻值调节电路3。

2、根据权利要求1所述的数控数显步进电位器，其特征包括：

计数器电路1包括：双时钟加/减计数器IC1和IC2型号均为CD40193及其外围元件电阻R1～R3、电容C1、以及轻触开关SW+和SW-；

数显电路2包括：十进制组合显示器IC3和IC4，其型号均为CL90X和插座CP1；

阻值调节电路3包括：超薄型继电器J1～J5，其型号为TQ2-5V；三极管BG1～BG5、

电阻R4～R20和插座CP2。

3、根据权利要求2所述的数控数显步进电位器，其特征包括：

电路连接关系特征：

三极管BG1～BG5的e极，插座CP1的3、4脚，CP2的2脚，IC1和IC2的8脚，组合显示器IC3和IC4的1、7、8、9、11脚，同电阻R1～R3的一端互相连接一起；

IC1和IC2的1、9、10、11、15、16脚，IC3和IC4的16脚，插座CP2的1脚，二极管D1～D5的K极，继电器J1～J5的1脚，同C1、SW+、SW-的一端互相连接一起；

BG1的c极、D1的A极、J1的10脚互相连接；BG2的c极、D2的A极、J2的10脚互相连接；

BG3的c极、D3的A极、J3的10脚互相连接；BG4的c极、D4的A极、J4的10脚互相连接；

BG5的c极、D5的A极、J5的10脚互相连接；

IC1的2脚同R5的一端相接；IC1的3脚同R4的一端相接；

IC1的6脚同R6的一端相接；IC1的7脚同R7的一端相接；

IC1的13脚同IC2的4脚相接；IC1的12脚同IC2的5脚相接；

IC3的14脚同IC4的3脚相接；IC3的15脚同IC4的2脚相接；

CP1的5脚、J5的8脚同R17的一端互相连接；插座CP1的6脚、J5的3脚同R18的一端互相连接；

IC1的5脚、IC3的3脚同R1、SW+的一端互相连接；IC1的4脚、IC3的2脚同R2、SW-的一端互相连接；

IC1的14脚，IC2的2、14脚，IC3和IC4的10脚，同C1、R3的一端互相连接；

BG1～BG5的B极分别同R4～R8的一端相接；IC2的3脚同R8的一端相接；

J1的2脚同R10、R19的一端相接；

J1的9脚同R9、R20的一端相接；

J1的8脚、J2的9脚同R9、R11的一端互相连接；

J1的3脚、J2的2脚同R10、R12的一端互相连接；

J2的3脚、J3的2脚同R12、R14的一端互相连接；

J2的8脚、J3的9脚同R11、R13的一端互相连接；

J3的3脚、J4的2脚同R14、R16的一端互相连接；

J3的8脚、J4的9脚同R13、R15的一端互相连接；

J4的3脚、J5的2脚同R16、R18的一端互相连接；

J4的8脚、J5的9脚同R15、R17的一端互相连接；

插座CP1的1脚同R20的一端相接；CP1的2脚同R19的一端相接。