[发明专利]便携式数控电阻信号源及信号产生方法

说明书

本发明公开了一种便携式数控电阻信号源，它的人机交互界面的输入单元用于设定电阻值的输入，输入单元的输出端连接MCU，输入单元用于将设定电阻值传输给MCU，MCU用于将设定电阻值根据继电器开关阵列求解算法进行计算得到继电器组驱动序列，并将继电器组驱动序列传送给继电器驱动单元，继电器驱动单元用于根据继电器组驱动序列驱动继电器电阻网络，使继电器电阻网络中被接通的电阻接入电路，对外输出电阻值。该电阻信号源较传统的电阻源具有体积小、精度高、适用范围广、操作方便等优点。

技术领域

本发明涉及自动测试系统和信号源技术领域，具体地指一种便携式数控电阻信号源及信号产生方法。

背景技术

电阻箱是常用的信号源，高精度电阻信号源常用于万用表和电阻类传感器的校准中。目前，电阻信号源主要有3类，传统旋钮式电阻箱、电子合成电阻以及传统继电器切换电阻网络电阻信号源。传统旋钮式电阻箱体积大，仅支持手动调节，无法实现数控，不能集成到自动测试领域中。电子合成电阻使用有源二端口网络对电阻的欧姆特性进行模拟，可以实现可变电阻的输出，精度高，但有源二端口网络不适合在使用了交流激励或者间断激励，或者与二次仪表的激励电路不匹配等场合。传统继电器切换电阻网络的方式，能够实现与传感器阻抗完全等效的电阻，可解决有源二端口不匹配等问题，但由于继电器接触电阻达到100mΩ，并且接触电阻阻值具有随机特性，使得传统继电器切换电阻网络无法实现高精度阻值的输出。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种便携式数控电阻信号源及信号产生方法，该电阻信号源较传统的电阻源具有体积小、精度高、适用范围广、操作方便等优点。

为实现此目的，本发明所设计的一种便携式数控电阻信号源，其特征在于：它包括人机交互界面、MCU(Microcontroller Unit；MCU)、继电器驱动单元和继电器电阻网络，其中，人机交互界面的输入单元用于设定电阻值的输入，输入单元的输出端连接MCU，输入单元用于将设定电阻值传输给MCU，MCU用于将设定电阻值根据继电器开关阵列求解算法进行计算得到继电器组驱动序列，并将继电器组驱动序列传送给继电器驱动单元，继电器驱动单元用于根据继电器组驱动序列驱动继电器电阻网络，使继电器电阻网络中被接通的电阻接入电路，对外输出电阻值。

本发明的优点在于：

本发明设计的上述的便携式高精度数控电阻信号源，继电器驱动单元，将实现高精度阻值的输出；良好的人机交互界面，使得操作更为方便；继电器电阻网络输出，使得便携式高精度数控电阻信号源与实体电阻等效，不需要考虑与二次仪表匹配的问题，适用范围广。本数控电阻信号源采用小体积的双光耦MOSFET作为继电器，较之传统继电器体积小、导通电阻小，这是实现本数控电阻信号源的重要基础。本发明相比较传统旋钮式电阻箱、电子合成电阻，具有体积小、精度高、适用范围广、操作方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图；

图2为本发明中继电器驱动单元和继电器电阻网络的电路图。

其中，1—人机交互界面、1.1—输入单元、1.2—显示单元、2—MCU、3—继电器驱动单元、4—继电器电阻网络、5—电源模块、6—继电器开关、7—光耦隔离器、8—I/O扩展芯片、9—基准电阻。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图1和2所示的一种便携式数控电阻信号源，它包括人机交互界面1、MCU2、继电器驱动单元3和继电器电阻网络4，其中，人机交互界面1的输入单元1.1用于设定电阻值的输入，输入单元1.1的输出端连接MCU2，输入单元1.1用于将设定电阻值传输给MCU2，MCU2用于将设定电阻值根据继电器开关阵列求解算法进行计算得到继电器组驱动序列，并将继电器组驱动序列传送给继电器驱动单元3，继电器驱动单元3用于根据继电器组驱动序列驱动继电器电阻网络4，使继电器电阻网络4中被接通的电阻接入电路，对外输出电阻值。