[实用新型]二进制电阻数控电阻箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二进制电阻数控电阻箱，特别涉及一种选用二进制阻值电阻和数控的电阻箱。属测量仪器技术领域。 

背景技术

电阻箱是一种常用的电子仪器，广泛的应用于各种电子测量和实验中。常见的电阻箱内部的电阻都是每个位数都要用九个高精度电阻，比如：十位要用10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω、70Ω、80Ω、90Ω这九种阻值的电阻各一个。常用的电阻箱要通过手动旋转波段开关的方式来改变阻值，其操作较为繁琐，电阻切换时间较长。波段开关的触点经常摩擦磨损较大稳定性不好，而且触点与空气直接接触容易附着灰尘从而导致触点接触电阻变大使电阻箱的输出阻值不准确。有时不易判断出电阻箱接入时电信号是否超过了电阻箱的额定值从而导致电阻箱内部电阻烧坏使电阻箱损坏。 

中国专利201210236290.0的《数控电阻箱》中公开了一种可通过键盘设定预期电阻值的电阻箱。但是它只解决常规电阻箱操作繁琐这一问题。并没有解决触点磨损和灰尘附着的问题。还有它是用电机来控制阻值的切换，电阻值切换的时间也比较长、整机功耗大。且系统较为复杂导致系统可靠性下降、成本较高。内部的电阻取值也和常见的电阻箱一样，给使用者带来不适应。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，发明一种内部使用电阻少、操作方便、不易损坏、高精度、长期稳定、阻值切换时间短的二进制电阻数控电阻箱。 

本实用新型解决上述问题采用如下方案：二进制电阻数控电阻箱由控制模块、继电器驱动模块、二进制值电阻选择模块、电阻保护模块、显示模块、键盘模块、通断控制模块和报警模块构成，继电器驱动模块、显示模块、电阻保护模块、键盘模块、报警模块和通断控制模块各自通过接口与控制模块连接，继电器驱动模块通过接口与二进制值电阻选择模块串联连接。 

所述控制模块由AT89S52单片机为核心的单片机最小系统构成； 

所述继电器驱动模块由74HC573和ULN2803构成；

所述二进制值电阻模块由24个阻值依次为2^0=1Ω、2^1=2Ω、2^2=4Ω、2^3=8Ω …… 2^23=8388608Ω的电阻串联且每个电阻的两端都和继电器的开关两端相连；

所述电阻保护模块由热敏电阻为MF58-103J-3380）、电压比较器为LM339和OC与门74HC09构成；

所述显示模块采用通用1602液晶模块；

所述键盘模块由3×4矩阵键盘构成；

所述通断控制模块由一个继电器及其驱动电路组成；

所述报警模块由5V的无源蜂鸣器构成。 

工作原理：通过键盘设定电阻值，控制模块把这一值进行处理给继电器驱动模块相应的信号，继电器驱动模块驱动相应继电器吸合来选择接入的二进制值电阻，从而达到阻值切换的目的，然后通断控制模块将电阻箱接入所需的电路，同时电阻保护模块对二进制值电阻的温度进行监测，如果任何一个电阻的温度高于电阻的最高工作温度电阻保护模块就会向控制模块传送一个信号，控制模块得到这个信号后，通过控制通断模块将电阻箱与所需连接的电路断开，同时报警，此时电阻箱需要按一下复位键才能重复前面的工作。 

本实用新型解决了传统电阻箱内部使用电阻多、操作繁琐、易损坏的问题，使用继电器代替了传统的波段开关，有效的解决了触点磨损的问题，本实用新型具有内部使用电阻少、操作方便、不易损坏、高精度、长期稳定、阻值切换时间短的优点，是一种适用的新型二进制电阻数控电阻箱。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。 

图1是本实用新型二进制电阻数控电阻箱的整体外观图； 

图2是本实用新型二进制电阻数控电阻箱的电路框图；

图3是本实用新型二进制电阻数控电阻箱的电路原理图；

图4是本实用新型R1～R24二进制值电阻与R29～R52热敏电阻的安装图。

图5是本实用新型二进制电阻数控电阻箱的工作原理流程图； 

图中：1—是电阻箱的箱体，2—电阻箱的接线柱；3—电阻箱的接线柱，4—键盘，5—1602液晶，6—蜂鸣器，7—复位按钮，8—是电源接口，D---—为二进制值电阻，M—为热敏电阻，T—为铜箔。

具体实施方式

电阻箱的外形如图1所示，其中电阻箱接线柱2和电阻箱接线柱3之间的电阻即为该电阻箱设定的电阻。 

键盘4可输入最大16777215，所以该电阻箱的量程为0～16777215Ω，量程的最小步进为1Ω，键盘4包括：数字键‘1’、‘2’、‘3’、‘4’、‘5’、‘6’、‘7’、‘8’、‘9’、‘0’。