一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，包括單片機(jī)單元、鍵盤單元、顯示單元和由D/A轉(zhuǎn)換電路、合成電阻輸出電路、比例反饋電路和量程轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成的合成電阻控制單元，鍵盤單元、顯示單元、D/A轉(zhuǎn)換電路、量程轉(zhuǎn)換控制電路分別和單片機(jī)單元相連，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端、量程轉(zhuǎn)換控制電路的輸出端分別和合成電阻輸出電路的輸入端相連，合成電阻輸出電路的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表相連，比例反饋電路一端連接合成電阻輸出端，另一端連接D/A轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型通過編程得到輸入電壓及電流的比值，獲得可編程合成電阻輸出，范圍廣，精度高，負(fù)載能力強(qiáng)，具有很好的通用性，滿足多種電阻式傳感器儀表的校驗(yàn)需要。
【專利說明】一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種儀表校驗(yàn)儀，尤其涉及一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]很多儀表的輸入信號(hào)是由傳感器送來的電阻信號(hào)，如汽車儀表的油量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器多采用電阻式傳感器，其阻值隨著油位、油壓(氣壓)、水溫(或油溫)的變化而變化，與這些傳感器配套的指示儀表如油量表、剎車壓力表、水溫表(油溫表)等均是根據(jù)電阻變化而設(shè)計(jì)的。
[0003]早期對(duì)這類儀表進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)采用幾檔固定電阻，每更換一種型號(hào)的傳感器必須更換一種標(biāo)準(zhǔn)電阻才能進(jìn)行模擬和校驗(yàn)，通用性較差。后來較多地采用旋轉(zhuǎn)式電阻箱和程控電阻網(wǎng)絡(luò)式校驗(yàn)儀對(duì)儀表進(jìn)行校驗(yàn)。但這兩種校驗(yàn)方式存在如下缺陷:(1)采用旋轉(zhuǎn)式電阻箱校驗(yàn)儀表，電阻箱體積大，操作麻煩，效率低，由于沒有相應(yīng)保護(hù)線路，經(jīng)常出現(xiàn)電阻燒毀現(xiàn)象；(2)采用程控電阻網(wǎng)絡(luò)式校驗(yàn)儀，其電阻網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建一般采用8421B⑶碼的結(jié)構(gòu)方式，通過繼電器對(duì)相應(yīng)電阻的短路達(dá)到所需要的電阻值?；蛘呤遣捎貌⒙?lián)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，通過模擬開關(guān)通斷，對(duì)并聯(lián)電阻進(jìn)行組合得到相應(yīng)的電阻值。由于繼電器、模擬開關(guān)長期通斷后故障率較高，其電阻網(wǎng)絡(luò)需采用較多的大功率非標(biāo)精密電阻，一般采用自制，存在繞制困難、熱穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，其電阻網(wǎng)絡(luò)及PCB板均需采取散熱措施，從而導(dǎo)致體積大、成本高，也限制了推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型主要解決原有對(duì)電阻式傳感器儀表進(jìn)行校驗(yàn)的儀表校驗(yàn)儀存在體積大，操作麻煩，效率低，通用性較差，可靠性較低的技術(shù)問題；提供一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其輸出可編程電阻，精度高，輸出電阻范圍廣，具有很好的通用性，操作方便，提高效率，有很好的熱穩(wěn)定性，可靠性高，并且體積也較小。
[0005]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實(shí)用新型包括單片機(jī)單元、鍵盤單元、顯示單元和合成電阻控制單元及為整個(gè)合成電阻式儀表校驗(yàn)儀提供工作電壓的電源單元，鍵盤單元、顯示單元分別和單片機(jī)單元相連，單片機(jī)單元的控制信號(hào)輸出端和所述的合成電阻控制單元的輸入端相連，合成電阻控制單元的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表相連。通過鍵盤單元設(shè)定需要輸出的合成電阻值，設(shè)定信號(hào)經(jīng)單片機(jī)單元處理后一方面送顯示單元顯示，另一方面輸送給合成電阻控制單元，再經(jīng)合成電阻控制單元處理，輸出需要的合成電阻值給被校驗(yàn)儀表，從而通過編程就可模擬電阻式傳感器的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)和電阻式傳感器匹配的儀表的校驗(yàn)。本實(shí)用新型輸出的可編程電阻，精度高，輸出電阻范圍廣，具有很好的通用性，操作方便，提高效率。
[0006]作為優(yōu)選，所述的合成電阻控制單元包括D/A轉(zhuǎn)換電路、合成電阻輸出電路和比例反饋電路，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸入端和所述的單片機(jī)單元的控制信號(hào)輸出端相連，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端和合成電阻輸出電路的輸入端相連，合成電阻輸出電路的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表相連，所述的比例反饋電路的輸入端和所述的合成電阻輸出電路的合成電阻輸出端相連，比例反饋電路的輸出端和所述的D/A轉(zhuǎn)換電路相連。單片機(jī)單元對(duì)鍵盤單元的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行處理后，輸送給D/A轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換電路的處理和轉(zhuǎn)換，將信號(hào)輸送給合成電阻輸出電路，再經(jīng)合成電阻輸出電路處理，得到電壓及電流的比值，從而獲得可編程合成電阻，輸出給被校驗(yàn)儀表。比例反饋電路通過跟隨器可以消除D/A轉(zhuǎn)換電路對(duì)輸出合成電阻的影響，進(jìn)一步確保輸出的合成電阻滿足設(shè)定要求。
[0007]作為優(yōu)選，所述的合成電阻控制單元包括量程轉(zhuǎn)換控制電路，量程轉(zhuǎn)換控制電路的輸入端和所述的單片機(jī)單元相連，量程轉(zhuǎn)換控制電路的輸出端和所述的合成電阻輸出電路相連。單片機(jī)單元對(duì)鍵盤單元的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)信號(hào)給量程轉(zhuǎn)換控制電路，量程轉(zhuǎn)換控制電路輸出控制信號(hào)給合成電阻輸出電路，確保合成電阻輸出電路輸出的合成電阻的阻值范圍。進(jìn)一步拓寬合成電阻的輸出范圍，精度更高，負(fù)載能力更強(qiáng)，可模擬更多型號(hào)的電阻式傳感器，以滿足更多種被校驗(yàn)儀表的需要，進(jìn)一步提高通用性。
[0008]作為優(yōu)選，所述的合成電阻控制單元包括過流保護(hù)電路，過流保護(hù)電路的輸入端和所述的合成電阻輸出電路相連，過流保護(hù)電路的輸出端和所述的單片機(jī)單元相連。過流保護(hù)電路檢測合成電阻輸出電路的輸出電流，一旦檢測到的輸出電流過高，則發(fā)出信號(hào)給單片機(jī)單元，經(jīng)單片機(jī)單元處理，發(fā)出控制信號(hào)關(guān)斷合成電阻輸出電路的輸出，從而實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)，確保被校驗(yàn)儀表不會(huì)因過流而損壞。
[0009]作為優(yōu)選，所述的合成電阻控制單元包括報(bào)警電路，報(bào)警電路和所述的單片機(jī)單元相連。當(dāng)單片機(jī)單元接收到過流保護(hù)電路送來的過流信號(hào)時(shí)，則發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行過流報(bào)警，便于工作人員及時(shí)作出維修、更換等處理。
[0010]作為優(yōu)選，所述的D/A轉(zhuǎn)換電路包括DA轉(zhuǎn)換芯片U10，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO采用DAC8811芯片；所述的合成電阻輸出電路包括運(yùn)放U6、運(yùn)放U7、運(yùn)放U8和場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12、場效應(yīng)管Q13、場效應(yīng)管Q61 ;所述的比例反饋電路包括運(yùn)放U9 ；所述的量程轉(zhuǎn)換控制電路包括模擬開關(guān)芯片U3和三極管Q14、三極管Q15、三極管Q16，模擬開關(guān)芯片U3采用4052芯片；DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的I腳、2腳、8腳分別和所述的單片機(jī)單元的三個(gè)控制信號(hào)輸出端相連，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的7腳接5V電壓，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的6腳接地，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的I腳和地之間連接有電容C101，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的5腳和運(yùn)放U8的反相輸入端相連，運(yùn)放U8的同相輸入端接地，運(yùn)放U8的輸出端，一路和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的3腳相連，另一路經(jīng)電阻R71和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，運(yùn)放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R73接地，運(yùn)放U7的輸出端，一路經(jīng)電阻R72和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，另一路和運(yùn)放U6的同相輸入端相連,運(yùn)放U6的反相輸入端和模擬開關(guān)芯片U3的13腳相連,運(yùn)放U6的輸出端經(jīng)電阻R61和場效應(yīng)管Q61的柵極相連，場效應(yīng)管Q61的漏極就是所述的合成電阻輸出電路的合成電阻輸出端，其既和所述的被校驗(yàn)儀表相連，又和電阻R91的一端相連，電阻R91的另一端經(jīng)電阻R92接地，電阻R91和電阻R92的并接點(diǎn)與運(yùn)放U9的反相輸入端相連，運(yùn)放U9的同相輸入端和運(yùn)放U9的輸出端相連，運(yùn)放U9的輸出端和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的4腳相連；場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的漏極均和場效應(yīng)管Q61的源極相連，場效應(yīng)管QlO的源極經(jīng)電阻Rlll接地，場效應(yīng)管Qll的源極經(jīng)電阻R112接地，場效應(yīng)管Q12的源極經(jīng)電阻R113接地，場效應(yīng)管Q13的源極經(jīng)電阻R114接地，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管叭1、場效應(yīng)管012和場效應(yīng)管013的源極分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的柵極分別和模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳又分別經(jīng)電阻R17、經(jīng)電阻R18、經(jīng)電阻R19、經(jīng)電阻RllO接地；所述的單片機(jī)單元的另外三個(gè)控制信號(hào)輸出端分別經(jīng)電阻R14和三極管Q14的基極相連、經(jīng)電阻R15和三極管Q15的基極相連、經(jīng)電阻R16和三極管Q16的基極相連，三極管Q14的集電極經(jīng)電阻Rll接9V電壓，三極管Q15的集電極經(jīng)電阻R12接9V電壓，三極管Q16的集電極經(jīng)電阻R13接9V電壓，三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的發(fā)射極均接地，同時(shí)三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的集電極分別和模擬開關(guān)芯片U3的9腳、10腳、6腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的3腳、16腳均接9V電壓，模擬開關(guān)芯片U3的16腳經(jīng)電容Cll接地，模擬開關(guān)芯片U3的7腳和8腳接地。選用了 16位乘法型DA轉(zhuǎn)換器DAC8811芯片，乘法型DA基準(zhǔn)電壓即使減小到接近零也可得到較好的比例輸出。運(yùn)放U6?U8采用斬波穩(wěn)零運(yùn)放，提高精度。場效應(yīng)管Q61選用大功率N溝道絕緣場效應(yīng)管，解決了晶體管調(diào)整管飽和壓降造成的合成電阻失調(diào)問題，使其負(fù)載范圍更廣。量程轉(zhuǎn)換控制電路采用4052芯片，其有雙4選I的多路模擬選擇開關(guān)，并采用了四個(gè)大功率N溝道絕緣場效應(yīng)管，即場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13作為量程轉(zhuǎn)換的電子開關(guān)，實(shí)現(xiàn)4個(gè)量程的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換。
[0011]作為優(yōu)選，所述的合成電阻控制單元包括過流保護(hù)電路，所述的過流保護(hù)電路包括運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14、或門U5和三極管Q51，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12的同相輸入端接3V電壓，運(yùn)放U13的同相輸入端和可變電阻RW32的活動(dòng)端相連，可變電阻RW32的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放U14的同相輸入端和可變電阻RW31的活動(dòng)端相連，可變電阻RW31的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14的反相輸入端分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14的輸出端分別和或門U5的四個(gè)輸入端相連，或門U5的輸出端經(jīng)電阻R51和三極管Q51的基極相連，三極管Q51的集電極接地，三極管Q51的發(fā)射極經(jīng)電阻R52接5V電壓，三極管Q51的發(fā)射極又和所述的單片機(jī)單元的中斷輸入腳相連。過流保護(hù)電路的取樣電流取自基準(zhǔn)電阻Rlll?R114上的電流，其壓降分別通過運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13和運(yùn)放U14與設(shè)定的比較電壓比較，當(dāng)四路信號(hào)中的一路過流時(shí)，其基準(zhǔn)電阻上的壓降大于設(shè)定的比較電壓，運(yùn)放翻轉(zhuǎn)，四個(gè)運(yùn)放的四路輸出信號(hào)通過四輸入端或門U5相或后輸出給三極管Q51的基極，經(jīng)三極管Q51的電平轉(zhuǎn)換后，三極管Q51的發(fā)射極產(chǎn)生INTO信號(hào)給單片機(jī)的中斷輸入腳，啟動(dòng)單片機(jī)的中斷服務(wù)程序，使單片機(jī)輸出控制信號(hào)給模擬開關(guān)芯片U3的INH端，模擬開關(guān)芯片U3關(guān)斷場效應(yīng)管QlO、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Ql2和場效應(yīng)管Q13，切斷所有通道，從而沒有合成電阻輸出，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。
[0012]作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)單元包括單片機(jī)U1，單片機(jī)Ul采用STC2C5A60S2單片機(jī)，所述的顯示單元為液晶顯示屏，所述的鍵盤單元包括排成四行四列的十六個(gè)按鍵，同一列按鍵的2腳并接在一起輸出四個(gè)列信號(hào)輸出端，同一行按鍵的I腳并接在一起輸出四個(gè)行信號(hào)輸出端，四個(gè)列信號(hào)輸出端和四個(gè)行信號(hào)輸出端分別和所述的單片機(jī)Ul的21?28腳相連，單片機(jī)Ul的I腳和所述的電源單元相連，單片機(jī)Ul的3?6腳、17腳及32?39腳分別和液晶顯示屏的信號(hào)輸入腳相連，單片機(jī)Ul的2腳、3腳和4腳分別和所述的D/A轉(zhuǎn)換電路的三個(gè)輸入端相連，單片機(jī)Ul的14?16腳分別和所述的量程轉(zhuǎn)換控制電路的輸入端相連，單片機(jī)Ul的9腳和電解電容C12的負(fù)極相連，電解電容C12的正極接5V電壓，單片機(jī)Ul的9腳又經(jīng)電阻R17接地，單片機(jī)Ul的18腳和19腳之間連接晶振Y11，單片機(jī)Ul的18腳經(jīng)電容C12接地，單片機(jī)Ul的19腳經(jīng)電容C13接地，單片機(jī)Ul的20腳接地，單片機(jī)Ul的40腳接5V電壓，單片機(jī)Ul的40腳又經(jīng)電容Cll接地。十六個(gè)按鍵中，根據(jù)需要可通過軟件設(shè)定成設(shè)置鍵、清除鍵、單步鍵、選型鍵、貯存鍵、循環(huán)啟動(dòng)/退出鍵、啟動(dòng)確認(rèn)鍵及量程選擇0.1Q鍵、I Q鍵、10 Q鍵、100 Q鍵和1000Q鍵。操作方便，合成電阻輸出范圍廣，精度高。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:運(yùn)用運(yùn)放構(gòu)成的單口網(wǎng)絡(luò)，采用低失調(diào)、低偏置電流運(yùn)放，高精度乘法型D/A轉(zhuǎn)換器，寬范圍調(diào)整能力的調(diào)整管，通過編程得到輸入電壓及電流的比值，獲得可編程合成電阻輸出，合成電阻是無觸點(diǎn)電阻模擬網(wǎng)絡(luò)，在精度、熱穩(wěn)定性、可靠性和體積等方面均具有較好的優(yōu)越性。本實(shí)用新型輸出的合成電阻，范圍廣，精度高，負(fù)載能力強(qiáng)，具有很好的通用性，操作方便，提高效率，以滿足多種電阻式傳感器儀表的校驗(yàn)需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型中合成電阻控制單元的一種電路原理圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型中過流保護(hù)電路的一種電路原理圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型中單片機(jī)單元及顯示單元、鍵盤單元的一種電路原理圖。
[0018]圖中1.單片機(jī)單元，2.鍵盤單元，3.顯示單元，4.合成電阻控制單元，5.電源單元，6.被校驗(yàn)儀表，7.D/A轉(zhuǎn)換電路，8.合成電阻輸出電路，9.比例反饋電路，10.量程轉(zhuǎn)換控制電路，11.過流保護(hù)電路，12.報(bào)警電路。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0020]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，如圖1所示，包括單片機(jī)單元1、鍵盤單元2、顯示單元3和合成電阻控制單元4及為整個(gè)合成電阻式儀表校驗(yàn)儀提供工作電壓的電源單元5。合成電阻控制單元4包括D/A轉(zhuǎn)換電路7、合成電阻輸出電路8、比例反饋電路9、量程轉(zhuǎn)換控制電路10、過流保護(hù)電路11和報(bào)警電路12。鍵盤單元2、顯示單元3分別和單片機(jī)單元I相連，單片機(jī)單元I的控制信號(hào)輸出端和D/A轉(zhuǎn)換電路7的輸入端相連,D/A轉(zhuǎn)換電路7的輸出端和合成電阻輸出電路8的輸入端相連,合成電阻輸出電路8的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表6相連，比例反饋電路9的輸入端和合成電阻輸出電路8的合成電阻輸出端相連，比例反饋電路9的輸出端和D/A轉(zhuǎn)換電路7相連。量程轉(zhuǎn)換控制電路10的輸入端和單片機(jī)單元I相連，量程轉(zhuǎn)換控制電路10的輸出端和合成電阻輸出電路8相連。過流保護(hù)電路11的輸入端和合成電阻輸出電路8相連，過流保護(hù)電路11的輸出端和單片機(jī)單元I相連。報(bào)警電路12和單片機(jī)單元I相連。
[0021]如圖4所示，單片機(jī)單元I包括單片機(jī)Ul，單片機(jī)Ul采用STC2C5A60S2單片機(jī)，顯示單元3為液晶顯示屏，鍵盤單元2包括排成四行四列的十六個(gè)按鍵，同一列按鍵的2腳并接在一起輸出四個(gè)列信號(hào)輸出端，同一行按鍵的I腳并接在一起輸出四個(gè)行信號(hào)輸出端，四個(gè)列信號(hào)輸出端和四個(gè)行信號(hào)輸出端分別和單片機(jī)Ul的21?28腳相連，單片機(jī)Ul的I腳和電源單元5相連，單片機(jī)Ul的3?6腳、17腳及32?39腳分別和液晶顯示屏的信號(hào)輸入腳相連。單片機(jī)Ul的9腳和電解電容C12的負(fù)極相連，電解電容C12的正極接5V電壓，單片機(jī)Ul的9腳又經(jīng)電阻R17接地，單片機(jī)Ul的18腳和19腳之間連接晶振Y11，單片機(jī)Ul的18腳經(jīng)電容C12接地，單片機(jī)Ul的19腳經(jīng)電容C13接地，單片機(jī)Ul的20腳接地，單片機(jī)Ul的40腳接5V電壓，單片機(jī)Ul的40腳又經(jīng)電容Cll接地。單片機(jī)Ul的13腳經(jīng)電阻R31和三極管Q31的基極相連，三極管Q31的發(fā)射極接5V電壓，三極管Q31的集電極和蜂鳴器B3的一端相連，蜂鳴器B3的另一端接地。
[0022]如圖2所示，D/A轉(zhuǎn)換電路7包括DA轉(zhuǎn)換芯片UlO，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO采用DAC8811芯片；合成電阻輸出電路8包括運(yùn)放U6、運(yùn)放U7、運(yùn)放U8和場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Q12、場效應(yīng)管Q13、場效應(yīng)管Q61 ;比例反饋電路9包括運(yùn)放U9 ;量程轉(zhuǎn)換控制電路10包括模擬開關(guān)芯片U3和三極管Q14、三極管Q15、三極管Q16，模擬開關(guān)芯片U3采用4052芯片。DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的I腳、2腳、8腳分別和單片機(jī)Ul的4腳、3腳、2腳相連，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的7腳接5V電壓，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的6腳接地，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的7腳和地之間連接有電容ClOl，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的5腳和運(yùn)放U8的反相輸入端相連，運(yùn)放U8的同相輸入端接地，運(yùn)放U8的輸出端，一路和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的3腳相連，另一路經(jīng)電阻R71和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，運(yùn)放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R73接地，運(yùn)放U7的輸出端，一路經(jīng)電阻R72和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，另一路和運(yùn)放U6的同相輸入端相連，運(yùn)放U6的反相輸入端和模擬開關(guān)芯片U3的13腳相連,運(yùn)放U6的輸出端經(jīng)電阻R61和場效應(yīng)管Q61的柵極相連，場效應(yīng)管Q61的漏極就是合成電阻輸出端，其既和被校驗(yàn)儀表6 (電阻R62相當(dāng)于被校驗(yàn)儀表，是負(fù)載電阻)相連，又和電阻R91的一端相連，電阻R91的另一端經(jīng)電阻R92接地，電阻R91和電阻R92的并接點(diǎn)與運(yùn)放U9的反相輸入端相連，運(yùn)放U9的同相輸入端和運(yùn)放U9的輸出端相連，運(yùn)放U9的輸出端和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的4腳相連；場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的漏極均和場效應(yīng)管Q61的源極相連，場效應(yīng)管QlO的源極經(jīng)電阻Rlll接地，場效應(yīng)管Qll的源極經(jīng)電阻R112接地，場效應(yīng)管Q12的源極經(jīng)電阻Rl 13接地，場效應(yīng)管Q13的源極經(jīng)電阻Rl 14接地，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的源極分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Ql1、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的柵極分別和模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳又分別經(jīng)電阻R17、經(jīng)電阻R18、經(jīng)電阻R19、經(jīng)電阻RllO接地；單片機(jī)Ul的14腳、15腳、16腳分別經(jīng)電阻R14和三極管Q14的基極相連、經(jīng)電阻R15和三極管Q15的基極相連、經(jīng)電阻R16和三極管Q16的基極相連，三極管Q14的集電極經(jīng)電阻Rll接9V電壓，三極管Q15的集電極經(jīng)電阻R12接9V電壓，三極管Q16的集電極經(jīng)電阻R13接9V電壓，三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的發(fā)射極均接地，同時(shí)三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的集電極分別和模擬開關(guān)芯片U3的9腳、10腳、6腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的3腳、16腳均接9V電壓，模擬開關(guān)芯片U3的16腳經(jīng)電容Cll接地，模擬開關(guān)芯片U3的7腳和8腳接地。
[0023]如圖3所示，過流保護(hù)電路11包括運(yùn)放Ul 1、運(yùn)放Ul2、運(yùn)放Ul3、運(yùn)放U14、或門U5和三極管Q51，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12的同相輸入端接3V電壓，運(yùn)放U13的同相輸入端和可變電阻RW32的活動(dòng)端相連，可變電阻RW32的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放U14的同相輸入端和可變電阻RW31的活動(dòng)端相連，可變電阻RW31的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放仍1、運(yùn)放仍2、運(yùn)放仍3、運(yùn)放仍4的反相輸入端分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14的輸出端分別和或門U5的四個(gè)輸入端相連，或門U5的輸出端經(jīng)電阻R51和三極管Q51的基極相連，三極管Q51的集電極接地，三極管Q51的發(fā)射極經(jīng)電阻R52接5V電壓，三極管Q51的發(fā)射極又和單片機(jī)Ul的12腳相連。
[0024]一、電阻合成過程:
[0025](I)合成電阻直流工作電壓為:1.25V~30V，電阻R62為負(fù)載電阻(等效于相應(yīng)的被校驗(yàn)儀表)。場效應(yīng)管Q61的漏極端電壓Us為合成電阻的端電壓，經(jīng)電阻R91和電阻R92分壓及運(yùn)放U9比例反饋后，運(yùn)放U9的輸出端電壓作為DAC8811芯片的轉(zhuǎn)換電壓。
[0026](2)DAC8811芯片轉(zhuǎn)換的結(jié)果以電流形式輸出，經(jīng)運(yùn)放U8轉(zhuǎn)換成電壓后，輸出到運(yùn)放U7。運(yùn)放U7的輸出電壓Vqut與輸入電壓Vkef及CODE (通過鍵盤設(shè)置，由單片機(jī)生成的控制編碼)關(guān)系見下式:
【權(quán)利要求】
1.一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于包括單片機(jī)單元(I)、鍵盤單元(2)、顯示單元(3)和合成電阻控制單元(4)及為整個(gè)合成電阻式儀表校驗(yàn)儀提供工作電壓的電源單元(5)，鍵盤單元(2)、顯示單元(3)分別和單片機(jī)單元(I)相連，單片機(jī)單元(I)的控制信號(hào)輸出端和所述的合成電阻控制單元(4)的輸入端相連，合成電阻控制單元(4)的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的合成電阻控制單元(4 )包括D/A轉(zhuǎn)換電路(7 )、合成電阻輸出電路(8 )和比例反饋電路(9 )，D/A轉(zhuǎn)換電路(7)的輸入端和所述的單片機(jī)單元(I)的控制信號(hào)輸出端相連，D/A轉(zhuǎn)換電路(7)的輸出端和合成電阻輸出電路(8)的輸入端相連,合成電阻輸出電路(8)的合成電阻輸出端和被校驗(yàn)儀表(6)相連，所述的比例反饋電路(9)的輸入端和所述的合成電阻輸出電路(8)的合成電阻輸出端相連，比例反饋電路(9)的輸出端和所述的D/A轉(zhuǎn)換電路(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的合成電阻控制單元(4)包括量程轉(zhuǎn) 換控制電路(10)，量程轉(zhuǎn)換控制電路(10)的輸入端和所述的單片機(jī)單元(I)相連，量程轉(zhuǎn)換控制電路(10)的輸出端和所述的合成電阻輸出電路(8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的合成電阻控制單元(4 )包括過流保護(hù)電路(11)，過流保護(hù)電路(11)的輸入端和所述的合成電阻輸出電路(8)相連，過流保護(hù)電路(11)的輸出端和所述的單片機(jī)單元(I)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的合成電阻控制單元(4)包括報(bào)警電路(12)，報(bào)警電路(12)和所述的單片機(jī)單元(I)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的D/A轉(zhuǎn)換電路(7)包括DA轉(zhuǎn)換芯片U10，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO采用DAC8811芯片；所述的合成電阻輸出電路(8 )包括運(yùn)放U6、運(yùn)放U7、運(yùn)放U8和場效應(yīng)管QlO、場效應(yīng)管Ql 1、場效應(yīng)管Q12、場效應(yīng)管Q13、場效應(yīng)管Q61 ;所述的比例反饋電路(9)包括運(yùn)放U9 ;所述的量程轉(zhuǎn)換控制電路(10)包括模擬開關(guān)芯片U3和三極管Q14、三極管Q15、三極管Q16，模擬開關(guān)芯片U3采用4052芯片；DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的I腳、2腳、8腳分別和所述的單片機(jī)單元(I)的三個(gè)控制信號(hào)輸出端相連，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的7腳接5V電壓，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的6腳接地，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的7腳和地之間連接有電容C101，DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的5腳和運(yùn)放U8的反相輸入端相連，運(yùn)放U8的同相輸入端接地，運(yùn)放U8的輸出端，一路和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的3腳相連，另一路經(jīng)電阻R71和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，運(yùn)放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R73接地，運(yùn)放U7的輸出端，一路經(jīng)電阻R72和運(yùn)放U7的反相輸入端相連，另一路和運(yùn)放U6的同相輸入端相連，運(yùn)放U6的反相輸入端和模擬開關(guān)芯片U3的13腳相連，運(yùn)放U6的輸出端經(jīng)電阻R61和場效應(yīng)管Q61的柵極相連，場效應(yīng)管Q61的漏極就是所述的合成電阻輸出電路(8)的合成電阻輸出端，其既和所述的被校儀表(6)相連，又和電阻R91的一端相連，電阻R91的另一端經(jīng)電阻R92接地，電阻R91和電阻R92的并接點(diǎn)與運(yùn)放U9的反相輸入端相連，運(yùn)放U9的同相輸入端和運(yùn)放U9的輸出端相連，運(yùn)放U9的輸出端和DA轉(zhuǎn)換芯片UlO的4腳相連；場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的漏極均和場效應(yīng)管Q61的源極相連，場效應(yīng)管QlO的源極經(jīng)電阻Rlll接地，場效應(yīng)管Qll的源極經(jīng)電阻Rl 12接地，場效應(yīng)管Q12的源極經(jīng)電阻Rl 13接地，場效應(yīng)管Q13的源極經(jīng)電阻Rl 14接地，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的源極分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Q11、場效應(yīng)管Q12和場效應(yīng)管Q13的柵極分別和模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的I腳、5腳、2腳、4腳又分別經(jīng)電阻R17、經(jīng)電阻R18、經(jīng)電阻R19、經(jīng)電阻RllO接地；所述的單片機(jī)單元(I)的另外三個(gè)控制信號(hào)輸出端分別經(jīng)電阻R14和三極管Q14的基極相連、經(jīng)電阻R15和三極管Q15的基極相連、經(jīng)電阻R16和三極管Q16的基極相連，三極管Q14的集電極經(jīng)電阻Rll接9V電壓，三極管Q15的集電極經(jīng)電阻R12接9V電壓，三極管Q16的集電極經(jīng)電阻R13接9V電壓，三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的發(fā)射極均接地，同時(shí)三極管Q14、三極管Q15和三極管Q16的集電極分別和模擬開關(guān)芯片U3的9腳、10腳、6腳相連，模擬開關(guān)芯片U3的3腳、16腳均接9V電壓，模擬開關(guān)芯片U3的16腳經(jīng)電容Cll接地，模擬開關(guān)芯片U3的7腳和8腳接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的合成電阻控制單元(8)包括過流保護(hù)電路(11)，所述的過流保護(hù)電路(11)包括運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14、或門U5和三極管Q51，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12的同相輸入端接3V電壓，運(yùn)放U13的同相輸入端和可變電阻RW32的活動(dòng)端相連，可變電阻RW32的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放U14的同相輸入端和可變電阻RW31的活動(dòng)端相連，可變電阻RW31的兩個(gè)固定端分別接3V電壓和接地，運(yùn)放Ul1、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14的反相輸入端分別和模擬開關(guān)芯片U3的12腳、14腳、15腳、11腳相連，運(yùn)放U11、運(yùn)放U12、運(yùn)放U13、運(yùn)放U14的輸出端分別和或門U5的四個(gè)輸入端相連，或門U5的輸出端經(jīng)電阻R51和三極管Q51的基極相連，三極管Q51的集電極接地，三極管Q51的發(fā)射極經(jīng)電阻R52接5V電壓，三極管Q51的發(fā)射極又和所述的單片機(jī)單元(I)的中斷輸入腳相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或6或7所述的一種合成電阻式儀表校驗(yàn)儀，其特征在于所述的單片機(jī)單元(I)包括單片機(jī)Ul，單片機(jī)Ul采用STC2C5A60S2單片機(jī)，所述的顯示單元(3)為液晶顯示屏，所述的鍵盤單元(2)包括排成四行四列的十六個(gè)按鍵，同一列按鍵的2腳并接在一起輸出四個(gè)列信號(hào)輸出端，同一行按鍵的I腳并接在一起輸出四個(gè)行信號(hào)輸出端，四個(gè)列信號(hào)輸出端和四個(gè)行信號(hào)輸出端分別和所述的單片機(jī)Ul的21~28腳相連，單片機(jī)Ul的I腳和所述的電源單元(5)相連，單片機(jī)Ul的3~6腳、17腳及32~39腳分別和液晶顯示屏的信號(hào)輸入腳相連，單片機(jī)Ul的2腳、3腳和4腳分別和所述的D/A轉(zhuǎn)換電路(7)的三個(gè)輸入端相連，單片機(jī)Ul的14~16腳分別和所述的量程轉(zhuǎn)換控制電路(10)的輸入端相連，單片機(jī)Ul的9腳和電解電容C12的負(fù)極相連，電解電容C12的正極接5V電壓，單片機(jī)Ul的9腳又經(jīng)電阻R17接地，單片機(jī)Ul的18腳和19腳之間連接晶振Y11，單片機(jī)Ul的18腳經(jīng)電容C12接地，單片機(jī)Ul的19腳經(jīng)電容C13接地，單片機(jī)Ul的20腳接地，單片機(jī)Ul的40腳接5V電壓，單片機(jī)Ul的40腳又經(jīng)電容Cll接地。
【文檔編號(hào)】G01D18/00GK203464949SQ201320526207
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】謝少偉 申請(qǐng)人:浙江水利水電學(xué)院