[发明专利]利用电阻环模拟传感器的方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种传感器的模拟方法，尤其涉及一种利用电阻环模拟传感器的方法。

背景技术

传统的传感器系统校验/检测一般通过外接传感器模拟实际运行环境进行测试，这在很大程度上受外部环境的影响，环境的变化使传感器参数不一致，从而影响系统标定/测试的一致性；另，在很多应用传感器进行教学的情况下，传感器的体积、安装方法都会导致可操作性降低，实际做出的教学设备要么体积巨大，要么教学中传感器不同参数产生的不同反应覆盖不够全面，导致教学效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用电阻环模拟传感器的方法，调接方便、成本低，应用该方法的电阻环模拟传感器环境适应性好、体积小，可以很好地应用在传感器应用设备的校验、教学领域。

为实现上述目的，本发明提供一种利用电阻环模拟传感器的方法，包括以下步骤：

步骤1、提供数个电阻元件R₁、R₂、R₃…R_j…R_n及数个开关元件SW₁、SW₂、SW₃…S W_j…SW_n；

步骤2、将所述每个电阻元件分别与一开关元件并联连接，进而形成数个电阻单元R_1x、R_2x、R_3x…R_jx…R_nx；

步骤3、将所述数个电阻单元R_1x、R_2x、R_3x…R_jx…R_nx串联形成电阻环；

步骤4、根据需要提供电阻-电流转换电路、电阻-电压转换电路或电阻-频率转换电路，所述电阻环接入电阻-电流转换电路、电阻-电压转换电路或电阻-频率转换电路；

步骤5、根据需要控制数个开关元件的开合状态，得到可调节的电流、电压或频率信号。

所述电阻元件R₁、R₂、R₃…R_j…R_n为精密电阻元件，其电阻值不随外界环境变化。

所述开关元件SW_j为模拟开关，所述模拟开关在电压或者电流达到导通阈值电压时导通。

所述开关元件SW_j为MOS管，所述MOS管在门控电压大于该MOS管的阈值电压时MOS管导通。

所述开关元件SW_j闭合后等效电阻为R_sj，电阻单元R_jx的等效电阻R_swj(R_sj*R_j)/(R_sj+R_j)。

所述电阻环输出的最大电阻值R_max为R₁+R₂+R₃…R_j…+R_n，所述电阻环输出的最小电阻值R_min为R_sw1+R_sw2+R_sw3+…+R_swj+…+R_swn+R_m，其中m为小于n的正整数，且Rm为数个电阻元件R₁、R₂、R₃…R_j…R_n中最小的电阻值。

通过控制所述开关元件SW₁、SW₂、SW₃…SW_j…SW_n的开合状态，可以使得电阻环的电阻值R_t在最大值R_max与最小值R_min之间取离散点的值。

本发明的有益效果：本发明利用电阻环模拟传感器的方法采用电阻与开关元件并联形成电阻单元，并将多个电阻单元串联起来形成电阻环模拟传感器，再配合对应的转换电路即可得到可调节的电流、电压或频率（占空比）信号，该方法调接方便、成本低，且容易实现自动控制，提高生产效率，应用该方法的电阻环模拟传感器环境适应性好、体积小，可以很好地应用在传感器应用设备的校验、教学领域。