[实用新型]大量程数字快速无级调节电阻器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可调电阻器技术，具体地，涉及一种大量程数字快速无级调节电阻器。

电位器已在各种电路中广泛应用。其中，各种滑动电位器或变阻器虽可实现对电阻的无级调节，但其滑动触头易磨损从而严重影响电阻调节的精度、使用寿命，而且动态调节时的响应慢导致动态快速调节受限。为此，数字电位器在各种电路中得到了大量应用。但现有的数字电位器仍存在诸多不足：电路复杂，例如，有1024个电阻档的数字电位器就需要有1023个电阻；无法实现无级调节，即使现有电阻档达1024个的数字电位器，名义分辨率仅0.098％，导致如其电阻调节的量程大则相邻档之间的电阻差过大，例如，如量程为0～2MΩ,即使对具有1024个电阻档的数字电位器，其相邻档之间的电阻差也达约200000欧姆，不能满足对电位器电阻的高精度要求，因此，现有数字电位器的电阻量程一般较小。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种大量程数字快速无级调节电阻器，其具有量程大、精度高、准无级数字调节、动态响应快、结构简单、成本低的特点。

根据本实用新型的一个方面，提供一种大量程数字快速无级调节电阻器，其特征在于，包括n个电阻、n个电子开关、一个控制模块、电阻器第一接线端、电阻器第二接线端，其中，所述n个电阻串联，所述n个电子开关依次分别与所述n个电阻并联，所述控制模块分别与所述n个电子开关相电路连接，电阻器第一接线端和第一个电阻与第二个电阻相连接端的另一端相连接，电阻器第二接线端和第n个电阻与第n-1个电阻相连接端的另一端相连接，所述n个电阻的电阻值组成的电阻值数列为等比数列，设θ为该电阻值数列的公比、R_max为欲实现的所述大量程数字快速无级调节电阻器的最大量程，所述n个电阻的电阻值依次为1Ω、θ¹Ω、θ²Ω、…、θ^n-1Ω，则n为对满足关系式θⁿ¹＝R_max(θ-1)+1的n1取整后的自然数，控制模块通过控制所述n个电子开关中的一部分处于接通状态，另一部分处于断开状态来高分辨率大量程地无级调节实现所需的电阻器电阻值。

优选地，所述n个电阻的电阻值数列的公比θ＝2，则控制模块通过控制所述n个电子开关实现分辨率为1Ω、量程范围为0Ω～2ⁿ-1Ω的电阻器电阻值的无级调节。

优选地，所述控制模块通过CAN总线或其它通信接口接收对电阻器电阻值的数字控制指令，记该指令的电阻值按向下取整后的无符号整数的n位二进制表示为D。

优选地，所述大量程数字快速无级调节电阻器还设有第n+1个电阻和第n+1个电子开关，其中，所述第n+1个电阻与所述的n个电阻串联，所述第n+1个电子开关与所述第n+1个电阻并联，所述控制模块1通过PWM信号控制所述第n+1个电子开关，将所述第n+1个电阻和所述第n+1个电子开关的并联电路的等效电阻动态调节在所述电子开关的导通电阻和所述第n+1个电阻的电阻值之间，实现毫欧级的电阻器电阻值或分辨率为毫欧级的电阻器电阻值的无级调节；将所述电阻器第一接线端、第二接线端分别连接到这n+1个电阻的串联电路的两端。

优选地，所述大量程数字快速无级调节电阻器还设有一个电流传感器，所述控制模块通过采样所述电流传感器输出的电流信号与电阻器第一接线端和电阻器第二接线端之间的电压并进而据此计算的该电阻器的实际电阻值，采用PWM信号控制所述第n+1个电子开关，实现对所述第n+1个电阻和所述第n+1个电子开关的并联电路的等效电阻进行闭环调节。

优选地，所述各电子开关为光电继电器或其它隔离型电子开关。