[发明专利]数字连续电位器

说明书

本发明涉及一种数字连续电位器，特别是涉及远程虚拟实验的、测试性能要求高的、参数设计实验的数字连续电位器。该电位器能够数字控制甚至远程控制，获得连续的电阻值，输出电阻精度高，且不影响其使用电路。本发明包括：反馈模块、传动模块、调变电阻模块。传动模块与调变电阻模块连接在一起，反馈模块数值与调变电阻模块输出阻值一一对应。电阻调变模块、传动模块通过齿轮连接或传送带连接。反馈模块获得调变电阻模块的输出电阻信息，输入到控制器中，控制器控制传动模块改变调变电阻模块的中间端子位置，直到获得输出电阻的目标值。

技术领域

本发明涉及一种数字连续电位器，特别是涉及远程虚拟实验的、测试性能要求高的、参数设计实验的数字连续电位器。

背景技术

根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平，教育部决定在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上，于2017-2020年在普通本科高等学校开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。

实验教学项目作为高校开展实验教学的基本单元，其建设水平直接决定实验教学的整体质量。开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。

很多教学实验都使用电位器来获得调节的电阻，以实现所设计参数的电路，而远程虚拟实验中如何调节电位器获得想要的电阻是一大难点。数字电位器是一种代替传统机械电位器的新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路。数字电位器由数字输入控制，产生一个模拟量的输出。依据数字电位器的不同，抽头电流最大值可以从几百微安到几个毫安。然后，数字电位器只能获得离散数值的电阻，不能满足远程虚拟实验要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提出一种数字连续电位器。该电位器能够数字控制甚至远程控制，获得连续的电阻值，且输出电阻精度高。

本发明包括：反馈模块、传动模块、调变电阻模块。

传动模块与调变电阻模块连接在一起，反馈模块数值与调变电阻模块输出阻值一一对应。

电阻调变模块、传动模块通过齿轮连接或传送带连接。

传动模块能够双向传动控制，采用正反转减速电机或液压传动模块。

调变电阻模块有三个输出端子：两个两端端子(端子1、端子2)、中间端子，两个两端端子之间的电阻值不变，接入模式为：两端输出和三端输出，两端输出为：两端端子其中之一(端子1或端子2)、中间端子；三端输出时，中间端子与两端端子(端子1、端子2)之间的电阻比例变化。

反馈模块用来获取调变电阻模块的输出阻值信息。

反馈模块获得调变电阻模块的输出电阻信息，输入到控制器中，控制器控制传动模块改变调变电阻模块的中间端子位置，直到获得输出电阻的目标值。

反馈模块1分为开关模块和检测电路，开关模块连接检测电路和调变电阻模块的使用电路，调变电阻模块在调整输出阻值时，开关模块将调变电阻模块的输出端子与检测模块连接，检测模块获得调变电阻模块的输出电阻作为反馈信号；调变电阻模块的中间端子位置通过传动模块调整，调变电阻模块的输出电阻达到目标值后，开关模块把调变电阻模块的端子切换到使用电路中；检测电路的测量方法是在调变电阻模块两个两端端子(端子1、端子2)之间加入电压U1，测量中间端子与两端端子中的其中任一个端子之间的电压U2。

反馈模块1的缺点是使用开关模块，且把开关模块引入到使用电路中，开关模块很有可能给使用电路带来误差，高频信号还可能让开关模块误动。