[实用新型]数字宽范围可调电阻负载

说明书

技术领域

本实用新型有关一种数字宽范围可调电阻负载，属电气设备及电气工程领域。

背景技术

目前，对于公知的连续可变电阻负载装置主要是由滑线变阻器或圆盘可调电阻组合而成，调整阻值的方式主要是通过机械接触，虽然连续可调，负载阻值的调整范围也比较宽，但存在以下几个问题：1）由于使用滑线变阻器或圆盘可调电阻作为可变电阻负载的组成单元，所以功率不能做得很高，而成本很高；2）调整阻值时需要机械接触，有机械磨损，减小了负载的使用寿命；3）阻值主要是通过摇柄旋转移动触点调整，读取阻值是通过刻度盘，阻值的调整和读取都不方便、不准确。对于公知的不连续可变电阻负载装置，它的阻值只能在几个档位之间利用手工调换接线柱的方法来调整，调整的范围比较窄。

发明内容

为了克服上述现有可变电阻负载装置的不足，本实用新型提供了一种数字宽范围可调电阻负载，其特征在于：一主电路，包括一系列电阻和开关并联的单元、保险丝、电流表和接线桩的串联；以及一调整显示控制电路，包括的按键、显示部分、控制器最小系统、开关驱动电路，按键连接到控制器的输入口，控制器的输出口分别连接显示部分和开关驱动电路，驱动电路连接开关；以及一控制面板，包括开关按钮、按键、显示部件、电流表表头和接线桩。 

技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：

1）实现该装置阻值宽范围调整的原理。先将阻值分别为2⁰R₀、2¹ R₀、2² R₀、…、2^n-1 R₀（以下简称为二进制电阻）的n个电阻按阻值为二进制递增的规律排列，再让每个二进制电阻上各并联一个开关S_i（i=0、1、2、…、n-1），组成一个个的开关电阻单元，再将这些开关电阻单元一一串联（如图1所示），那么当开关导通时，对应的二进制电阻被切去，当开关关断时，对应的二进制电阻被接入。这样通过开关S_i（i=0、1、2、…、n-1）开关状态的不同组合就可以将不同的二进制电阻接入总电阻中，实现负载电阻阻值的宽范围调整。改变n个开关的通断可使负载电阻阻值由R₀~2ⁿ-1 R₀变化，其调整电阻有2ⁿ种，显然可实现负载电阻的阻值的宽范围调整。其中R₀可根据该装置的应用需要自由选择，如若想让装置的电阻最小调整阻值为1Ω，那么R₀就应该取1Ω。调整阻值的过程只是开通关断不同的开关，无机械接触，可延长装置的使用寿命；

2）方便调整读取阻值的方法。由上述阻值调整原理可知，实际上负载电阻阻值和开关S_i（i=0、1、2、…、n-1）通断状态是一一对应关系，这样只要控制开关的通断就能实现负载阻值的调整。可以用单片机控制开关的通断，这样就实现调整阻值的数字化。具体的是利用单片机作为控制芯片，通过键盘调整阻值，给单片机指令，经过单片机运算控制算法后，一方面在数码管中显示，另一方面输出开关的通断状态，再通过驱动导通断开开关来投切二进制电阻。按键调整，数码显示给准确调整读取负载电阻阻值带来方便；

3）功率过大警示与超负荷时保护的方法。在串联的电阻中串入一保险丝和一个电流表；

4）减小成本的方法。利用波纹线绕电阻或被釉线绕电阻等低成本电阻替代滑线变阻器和圆盘可调电阻等高成本电阻。一方面可以减小装置的成本，另一方面可以提高装置的功率等级。

有益效果：

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

1）能实现电阻阻值的宽范围可调；2）可方便准确的调整和读取阻值；3）提高装置的功率等级；4）提供功率过大警示与超负荷保护；5）可减小成本；6）无机械磨损，延长使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本实用新型的系统结构图。

图2是控制面板组成图。

图3是调整显示控制电路框图。

附图中的标号说明：