大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可調電阻器技術，具體地，涉及一種大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器。
[0002]電位器已在各種電路中廣泛應用。其中，各種滑動電位器或變阻器雖可實現(xiàn)對電阻的無級調節(jié)，但其滑動觸頭易磨損從而嚴重影響電阻調節(jié)的精度、使用壽命，而且動態(tài)調節(jié)時的響應慢導致動態(tài)快速調節(jié)受限。為此，數(shù)字電位器在各種電路中得到了大量應用。但現(xiàn)有的數(shù)字電位器仍存在諸多不足:電路復雜，例如，有1024個電阻檔的數(shù)字電位器就需要有1023個電阻;無法實現(xiàn)無級調節(jié)，即使現(xiàn)有電阻檔達1024個的數(shù)字電位器，名義分辨率僅
0.098% ,導致如其電阻調節(jié)的量程大則相鄰檔之間的電阻差過大，例如，如量程為O?2MΩ，即使對具有1024個電阻檔的數(shù)字電位器，其相鄰檔之間的電阻差也達約200000歐姆，不能滿足對電位器電阻的高精度要求，因此，現(xiàn)有數(shù)字電位器的電阻量程一般較小。
【實用新型內容】
[0003]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器，其具有量程大、精度高、準無級數(shù)字調節(jié)、動態(tài)響應快、結構簡單、成本低的特點。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器，其特征在于，包括η個電阻、η個電子開關、一個控制模塊、電阻器第一接線端、電阻器第二接線端，其中，所述η個電阻串聯(lián)，所述η個電子開關依次分別與所述η個電阻并聯(lián)，所述控制模塊分別與所述η個電子開關相電路連接，電阻器第一接線端和第一個電阻與第二個電阻相連接端的另一端相連接，電阻器第二接線端和第η個電阻與第η-1個電阻相連接端的另一端相連接，所述η個電阻的電阻值組成的電阻值數(shù)列為等比數(shù)列，設Θ為該電阻值數(shù)列的公比、Rmax為欲實現(xiàn)的所述大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器的最大量程，所述η個電阻的電阻值依次為1Ω、Θ2Ω、...、θη-1Q，則η為對滿足關系式0nl = Rmax(0-l)+l的nl取整后的自然數(shù)，控制模塊通過控制所述η個電子開關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無級調節(jié)實現(xiàn)所需的電阻器電阻值。
[0005]優(yōu)選地，所述η個電阻的電阻值數(shù)列的公比θ= 2，則控制模塊通過控制所述η個電子開關實現(xiàn)分辨率為I Ω、量程范圍為0Ω?2η_1 Ω的電阻器電阻值的無級調節(jié)。
[0006]優(yōu)選地，所述控制模塊通過CAN總線或其它通信接口接收對電阻器電阻值的數(shù)字控制指令，記該指令的電阻值按向下取整后的無符號整數(shù)的η位二進制表示為D。
[0007]優(yōu)選地，所述大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器還設有第η+1個電阻和第η+1個電子開關，其中，所述第η+1個電阻與所述的η個電阻串聯(lián)，所述第η+1個電子開關與所述第η+1個電阻并聯(lián)，所述控制模塊I通過PWM信號控制所述第η+1個電子開關，將所述第η+1個電阻和所述第η+1個電子開關的并聯(lián)電路的等效電阻動態(tài)調節(jié)在所述電子開關的導通電阻和所述第η+1個電阻的電阻值之間，實現(xiàn)毫歐級的電阻器電阻值或分辨率為毫歐級的電阻器電阻值的無級調節(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個電阻的串聯(lián)電路的兩端。
[0008]優(yōu)選地，所述大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器還設有一個電流傳感器，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而據(jù)此計算的該電阻器的實際電阻值，采用PWM信號控制所述第η+1個電子開關，實現(xiàn)對所述第η+1個電阻和所述第η+1個電子開關的并聯(lián)電路的等效電阻進行閉環(huán)調
-K-
T O
[0009]優(yōu)選地，所述各電子開關為光電繼電器或其它隔離型電子開關。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:(I)本實用新型提出了電子開關與電阻并聯(lián)的方式和電阻的電阻值按等比數(shù)列設置的思想，改變了現(xiàn)有數(shù)字電位器中對電子開關的多選一控制模式而改用對各電子開關分別獨立控制的模式，從而在簡化了電路、降低了成本的同時實現(xiàn)了對電阻器電阻的毫歐級高分辨率和大量程的數(shù)字快速無級調節(jié)，解決了現(xiàn)有數(shù)字電位器存在的大量程時電位器電阻值分辨率不高或電路復雜、不能無級調節(jié)、不易實現(xiàn)大量程的問題，也同時解決了現(xiàn)有各種滑動電位器或變阻器滑動觸頭易磨損從而嚴重影響電阻調節(jié)的精度、使用壽命以及動態(tài)調節(jié)時的響應慢導致動態(tài)快速調節(jié)受限的問題，同時具有超大量程、高精度、準無級數(shù)字調節(jié)、動態(tài)響應快、結構簡單、成本低等特點。(2)經(jīng)測試，本實用新型可調電阻器的電阻調節(jié)分辨率達二百萬分之一甚至更小，為現(xiàn)有數(shù)字電位器國際領先水平0.1%的2000倍以上且同時將電阻和電子開關的數(shù)量減少為其的五十分之一。
【附圖說明】
[0011]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0012]圖1為本實用新型大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0014]如圖1所示，本實用新型大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器包括η個電阻Ro'Rn、!！個電子開關So?Sn、一個控制模塊1、電阻器第一接線端2、電阻器第二接線端3，其中，所述η個電阻Ro?Rn—I串聯(lián)，所述η個電子開關So?Sn-1依次分別與所述η個電阻Ro?Rn-1并聯(lián)，所述控制模塊分別與所述η個電子開關So?Sn-1相電路連接，電阻器第一接線端2和第一個電阻Ro與第二個電阻R1相連接端的另一端相連接，電阻器第二接線端3和第η個電阻Rh與第η-1個電阻Rn-2相連接端的另一端相連接，所述η個電阻Ro?Rrrf的電阻值組成的電阻值數(shù)列為等比數(shù)列，設Θ為該電阻值數(shù)列的公比、Rmax為欲實現(xiàn)的所述大量程數(shù)字快速無級調節(jié)電阻器的最大量程，所述η個電阻Ro?Rn-1的電阻值依次為1Ω 、Θ2Ω、...、θη-1Q，則η為對滿足關系式Qnl = Rmax(9-l)+l的nl取整后的自然數(shù)，如θ = 2，欲實現(xiàn)Rmax=2MQ，滿足該式的nl =20.9,貝IJn = 21，實際Rmax = 2.1MΩ，控制模塊I通過控制所述η個電子開關So?Srrf*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無級調節(jié)實現(xiàn)所需的電阻器電阻值。
[0015]所述η個電阻的電阻值數(shù)列的公比θ= 2，則控制模塊I通過控制所述η個電子開關S0?Sm實現(xiàn)分辨率為1Ω、量程范圍為O Ω?(2η_1)Ω的電阻器電阻值的無級調節(jié)。所述電阻值數(shù)列的公比θ = 2、所述電阻及電子開關的個數(shù)為η = 31，控制模塊I通過控制所述η個電子開關So?Sr1實現(xiàn)分辨率為I Ω、量程范圍為O Ω?2147ΜΩ的電阻器電阻值的無級調節(jié)。當需設計為更大量程時，將所述電阻和電子開關的個數(shù)η增大即可，如η = 35時該量程范圍即達0Ω ?34359ΜΩ。