[0016]所述控制模塊I通過CAN總線或其它通信接口接收對(duì)電阻器電阻值的數(shù)字控制指令，記該指令的電阻值按向下取整后的無符號(hào)整數(shù)的η位二進(jìn)制表示為D，按如D的第MiD1(i = l ,2,...，η)為I時(shí)控制第i個(gè)電子開關(guān)S1-1接通、如Di為O時(shí)控制第i個(gè)電子開關(guān)S1-1斷開的方式，分別獨(dú)立控制所述η個(gè)電子開關(guān)來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)該數(shù)字控制指令相應(yīng)的電阻器電阻值。
[0017]所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器還可以設(shè)有第η+1個(gè)電阻Rn(Rn) I Ω )和第η+I個(gè)電子開關(guān)Sn，其中，所述第η+1個(gè)電阻匕與所述的η個(gè)電阻(Ro?IV1)串聯(lián)，所述第η+1個(gè)電子開關(guān)所述第η+1個(gè)電阻Rn并聯(lián)，所述控制模塊I通過PWM信號(hào)控制所述第η+1個(gè)電子開*Sn，將所述第η+1個(gè)電阻R4P所述第η+1個(gè)電子開關(guān)Sn的并聯(lián)電路的等效電阻動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)在所述電子開關(guān)Sn的導(dǎo)通電阻和所述第η+1個(gè)電阻Rn的電阻值之間，實(shí)現(xiàn)毫歐級(jí)的電阻器電阻值或分辨率為毫歐級(jí)的電阻器電阻值的無級(jí)調(diào)節(jié);相應(yīng)地，將所述電阻器第一接線端2、第二接線端3分別連接到這η+1個(gè)電阻的串聯(lián)電路的兩端。
[0018]所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器還可以設(shè)有一個(gè)電流傳感器4，所述控制模塊I通過采樣所述電流傳感器4輸出的電流信號(hào)與電阻器第一接線端2和電阻器第二接線端3之間的電壓并進(jìn)而據(jù)此計(jì)算的該電阻器的實(shí)際電阻值，采用PWM信號(hào)控制所述第η+1個(gè)電子開關(guān)Sn，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第η+1個(gè)電阻R4P所述第η+1個(gè)電子開關(guān)Sn的并聯(lián)電路的等效電阻進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高電阻器電阻值的調(diào)節(jié)精度。
[0019]所述各電子開關(guān)(So?S^Sn)為光電繼電器或其它隔離型電子開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)所述電阻器所連接的電路與所述控制模塊I間的電氣隔離，避免所述電阻器所連接的電路對(duì)所述控制模塊I的影響。
[0020]所述電阻器第一接線端2或電阻器第二接線端還串聯(lián)一個(gè)限流電阻5，以避免在指令的電阻器電阻值較小時(shí)損壞所述電子開關(guān)(So?Sn-1，Sn)。
[0021 ]所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器還設(shè)有一個(gè)外殼6，用于安裝所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器的電路和其對(duì)外的接口。
[0022]所述控制模塊I還具有記憶存儲(chǔ)和自動(dòng)恢復(fù)功能，即，控制模塊掉電時(shí)自動(dòng)記憶該電阻器的電阻值并保存到其非易失性存儲(chǔ)器中，上電后自動(dòng)讀出其記憶的電阻器的電阻值并自動(dòng)調(diào)節(jié)到該電阻值。
[0023]所述控制模塊I還設(shè)有自診斷功能，當(dāng)發(fā)生過熱、過流、電路器件失效時(shí)所述控制模塊I可自動(dòng)利用其CAN總線接口輸出故障信號(hào)。
[0024]本實(shí)用新型在簡(jiǎn)化了電路、降低了成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電阻器電阻的毫歐級(jí)高分辨率和大量程的數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有數(shù)字電位器存在的大量程時(shí)電位器電阻值分辨率不高或電路復(fù)雜、不能無級(jí)調(diào)節(jié)、不易實(shí)現(xiàn)大量程的問題，也同時(shí)解決了現(xiàn)有各種滑動(dòng)電位器或變阻器滑動(dòng)觸頭易磨損從而嚴(yán)重影響電阻調(diào)節(jié)的精度、使用壽命以及動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)的響應(yīng)慢導(dǎo)致動(dòng)態(tài)快速調(diào)節(jié)受限的問題，同時(shí)具有了超大量程、高精度、準(zhǔn)無級(jí)數(shù)字調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn);經(jīng)測(cè)試，其電阻調(diào)節(jié)分辨率達(dá)二百萬分之一甚至更小、為現(xiàn)有數(shù)字電位器國(guó)際領(lǐng)先水平0.1%的2000倍以上且同時(shí)將電阻和電子開關(guān)的數(shù)量減少為其的五十分之一，且動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)與現(xiàn)有數(shù)字電位器國(guó)際領(lǐng)先水平相當(dāng)。
[0025]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，包括η個(gè)電阻、η個(gè)電子開關(guān)、一個(gè)控制模塊、電阻器第一接線端、電阻器第二接線端，其中，所述η個(gè)電阻串聯(lián)，所述η個(gè)電子開關(guān)依次分別與所述η個(gè)電阻并聯(lián)，所述控制模塊分別與所述η個(gè)電子開關(guān)相電路連接，電阻器第一接線端和第一個(gè)電阻與第二個(gè)電阻相連接端的另一端相連接，電阻器第二接線端和第η個(gè)電阻與第η-1個(gè)電阻相連接端的另一端相連接，所述η個(gè)電阻的電阻值組成的電阻值數(shù)列為等比數(shù)列，設(shè)Θ為該電阻值數(shù)列的公比、Rmax為欲實(shí)現(xiàn)的所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器的最大量程，所述η個(gè)電阻的電阻值依次為I Ω、Θ4、Θ2Ω、...、θη-1Q，則η為對(duì)滿足關(guān)系式Θη1 = Rmax (Θ -1) +1的η I取整后的自然數(shù)，控制模塊通過控制所述η個(gè)電子開關(guān)中的一部分處于接通狀態(tài)，另一部分處于斷開狀態(tài)來高分辨率大量程地?zé)o級(jí)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)所需的電阻器電阻值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，所述η個(gè)電阻的電阻值數(shù)列的公比θ = 2，則控制模塊通過控制所述η個(gè)電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)分辨率為I Ω、量程范圍為O Ω?2η_1 Ω的電阻器電阻值的無級(jí)調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，所述控制模塊通過CAN總線接收對(duì)電阻器電阻值的數(shù)字控制指令，記該指令的電阻值按向下取整后的無符號(hào)整數(shù)的η位二進(jìn)制表示為D。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器還設(shè)有第η+1個(gè)電阻和第η+1個(gè)電子開關(guān)，其中，所述第η+1個(gè)電阻與所述的η個(gè)電阻串聯(lián)，所述第η+1個(gè)電子開關(guān)與所述第η+1個(gè)電阻并聯(lián)，所述控制模塊I通過PffM信號(hào)控制所述第η+1個(gè)電子開關(guān)，將所述第η+1個(gè)電阻和所述第η+1個(gè)電子開關(guān)的并聯(lián)電路的等效電阻動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)在所述電子開關(guān)的導(dǎo)通電阻和所述第η+1個(gè)電阻的電阻值之間，實(shí)現(xiàn)毫歐級(jí)的電阻器電阻值或分辨率為毫歐級(jí)的電阻器電阻值的無級(jí)調(diào)節(jié);將所述電阻器第一接線端、第二接線端分別連接到這η+1個(gè)電阻的串聯(lián)電路的兩端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，所述大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器還設(shè)有一個(gè)電流傳感器，所述控制模塊通過采樣所述電流傳感器輸出的電流信號(hào)與電阻器第一接線端和電阻器第二接線端之間的電壓并進(jìn)而據(jù)此計(jì)算的該電阻器的實(shí)際電阻值，采用PWM信號(hào)控制所述第η+1個(gè)電子開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第η+1個(gè)電阻和所述第η+1個(gè)電子開關(guān)的并聯(lián)電路的等效電阻進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，其特征在于，所述各電子開關(guān)為光電繼電器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器，包括n個(gè)電阻等，其中，所述n個(gè)電阻串聯(lián)，所述n個(gè)電子開關(guān)依次分別與所述n個(gè)電阻并聯(lián)，所述控制模塊分別與所述n個(gè)電子開關(guān)相電路連接，電阻器第一接線端和第一個(gè)電阻與第二個(gè)電阻相連接端的另一端相連接，電阻器第二接線端和第n個(gè)電阻與第n-1個(gè)電阻相連接端的另一端相連接，所述n個(gè)電阻的電阻值組成的電阻值數(shù)列為等比數(shù)列。本實(shí)用新型大量程數(shù)字快速無級(jí)調(diào)節(jié)電阻器具有量程大、精度高、準(zhǔn)無級(jí)數(shù)字調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。
【IPC分類】H01C10/50, H01C10/16
【公開號(hào)】CN205318949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520887870
【發(fā)明人】楊林, 羌嘉曦
【申請(qǐng)人】上海凌翼動(dòng)力科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日