[实用新型]快速可编程电阻负载装置

说明书

本实用新型公开了一种快速可编程电阻负载装置，包括电阻网络，所述电阻网络包括依次串联的0.1Ω步进档位、1Ω步进档位、10Ω步进档位、100Ω步进档位、1kΩ步进档位、10kΩ步进档位、100kΩ步进档位、1MΩ步进档位的电阻网络，所述0.1Ω步进档位、1Ω步进档位、10Ω步进档位的电阻网络下设置有继电器，且通过继电器与输出端连接；每个步进档位使用8421编码的阻值结构，且每个电阻均有对应的继电器控制其是否接入线路。本实用新型实现0.1Ω~10MΩ范围内以0.1Ω为步进的任意电阻值，阻值误差不超过总输出阻值的1%，节省了元器件数量与IO口数量，具有较好的实用性。

技术领域

本实用新型属于电阻负载装置的技术领域，具体涉及一种快速可编程电阻负载装置。

背景技术

目前，工业领域所使用的压力传感器、温度传感器等多为电阻式传感器。传感器的阻值随着压力温度的变化而相应地变化。而与这些传感器相连的控制器或指示器在研发调试或生产测试过程中，往往采用阻值和档位固定的标准电阻来模拟这些传感器。这样，在需要更换一种型号的传感器时必须更换一组标准电阻，因而可操作性差，费工费时。而在某些生产测试中需要同时提供几组不同阻值的电阻。而目前市场上的电阻箱产品多以电阻串并联的方式得到不同阻值，使用到的电阻数量较多且精度不够高，选择档位时需要人工手动切换，以上两种方法都存在工作强度大且容易出错的问题。

目前市场上的快速可编程电阻负载装置，已有产品均为基于PXI接口的模块化仪器产品，一方面价格都是数万元一块，对于一些资金不足的应用来说成本不可接受，另一方面现有产品也不适合某些工业应用场景的使用。PXI接口需要专用的机箱，携带不便，同时协议内容较复杂，部分基于MCU的工控设备无法通过二次编程实现该协议，使用不便。同时该类型模块还有电阻可变范围小的、接口不便于使用、耐受电流不足的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种快速可编程电阻负载装置，本实用新型实现0.1Ω~10MΩ范围内以0.1Ω为步进的任意电阻值，阻值误差不超过总输出阻值的1%，具有较好的实用性。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：

一种快速可编程电阻负载装置，包括电阻网络，所述电阻网络包括依次串联的0.1Ω步进档位、1Ω步进档位、10Ω步进档位、100Ω步进档位、1kΩ步进档位、10kΩ步进档位、100kΩ步进档位、1MΩ步进档位的电阻网络，所述0.1Ω步进档位、1Ω步进档位、10Ω步进档位的电阻网络下设置有继电器，且通过继电器与输出端连接；每个步进档位使用8421编码的阻值结构，且每个电阻均有对应的继电器控制其是否接入线路。

本实用新型在使用过程中，电阻网络共由8组电阻网络组成，每一组电阻网络使用8421编码的阻值结构，每个电阻均有对应的继电器控制其是否接入线路。为了便于修正数据，本实用新型加入了一个0.1Ω步进的档位，用于修正阻值数据。同时针对小阻值的实现，本实用新型在0.1Ω步进档位、1Ω步进档位、10Ω步进档位下增设了一个继电器连接到输出端，以避免大步进档位短路继电器的电阻对输出电阻值的影响。使用以上方案，本实用新型在实现1Ω~10MΩ可调范围与1%精度的基础上，节省了元器件数量与IO口数量。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述电阻负载装置作为从机挂在RS485总线上，并通过MODBUS协议与上位机通信；还包括数据处理模块、电源，所述数据处理模块通过RS485总线与上位机连接，所述数据处理模块与电阻网络连接，所述电源分别连接数据处理模块和电阻网络。

本实用新型在使用过程中，本实用新型作为从机挂在RS485总线上，通过MODBUS（RTU）协议实现与上位机的通信。其中电阻网络实现电阻值的配置，数据处理模块负责接收上位机发送过来的控制命令，然后按照命令指示，控制电阻网络中的继电器开闭，对外输出相应的电阻值。电源负责将外接9~24V电压转换成电阻网络与数据处理模块所需的5V和3.3V电压。所述数据处理模块为现有技术，且不是本实用新型的主要改进点，故不再赘述。