本發(fā)明涉及電阻箱技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱。

背景技術(shù)：

當(dāng)前國內(nèi)外的直流電阻箱設(shè)計大多是手動旋鈕式、滑道式等手動方式；自動型的均為控制電阻網(wǎng)絡(luò)繼電器通斷的方式，而繼電器的觸點電阻存在誤差大、易損壞的缺點。

在高速發(fā)展的今天，這種傳統(tǒng)的電阻箱在使用時，明顯是費時費力，在實驗時，需要專人看管、調(diào)整，手動記錄數(shù)值，非常繁瑣，由于都是觸點調(diào)整機構(gòu)，造成磨損多，壽命短，增加了維護(hù)成本，而全自動智能型網(wǎng)絡(luò)電阻箱是通過精密機械裝置和傳動構(gòu)件與智能硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完美設(shè)計，解決的當(dāng)前此類產(chǎn)品的眾多缺點，并創(chuàng)造性的將其智能化、網(wǎng)絡(luò)化，遠(yuǎn)程化方便人們使用。

所以本發(fā)明提供一種新的方案來解決此問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的在于提供一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱，具有構(gòu)思巧妙、實用性強的特性，有效地通過精密機械裝置和傳動構(gòu)件與智能硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完美設(shè)計，解決了當(dāng)前此類產(chǎn)品都是觸點調(diào)整機構(gòu)，造成磨損多，壽命短，維護(hù)成本高的問題。

其解決的技術(shù)方案是，一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱，包括電路結(jié)構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)包括mcu控制器、電源供電電路、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2，所述mcu控制器與液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2進(jìn)行信息交換，電源供電電路為mcu控制器、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路供電。

優(yōu)選地，所述機械結(jié)構(gòu)包括電路板、電機固定板和底座，底座與電阻矩陣通過螺絲固定在一起，電機固定板通過固定接觸盤和電阻矩陣相連，且固定接觸盤和電機固定板中間設(shè)有壓簧，電機固定板和電路板中間設(shè)有兩相四線步進(jìn)電機，兩相四線步進(jìn)電機軸上固定的軸向充磁的磁鐵與電路板直接接觸固定在一起。

由于以上技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點；

1.控制方式分為輸入鍵盤19控制、通過u盤接口電路1或u盤接口電路2連接到電腦通過上位機控制、通過以太網(wǎng)接口電路連接到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制和監(jiān)測，也就是電阻箱的各種工作狀態(tài)、模式可以通過電阻箱上設(shè)置的按鈕進(jìn)行調(diào)整，也可以通過上位機端調(diào)整、也可以通過internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和監(jiān)測，產(chǎn)品帶有高清液晶顯示屏17顯示電阻箱的各種工作狀態(tài)和控制參數(shù)，有效地通過精密機械裝置和傳動構(gòu)件與智能硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完美設(shè)計，解決了當(dāng)前此類產(chǎn)品都是觸點調(diào)整機構(gòu)，造成磨損多，壽命短，維護(hù)成本高的問題。

2.mcu控制器通過控制電機的轉(zhuǎn)動角度從而控制觸點位置達(dá)到控制輸出不同阻值的目的，電機主要目的就是為了根據(jù)mcu控制器的指令帶動動觸點旋轉(zhuǎn)到指定的位置，目的是為了保證電阻動觸點14和電阻矩陣的靜觸點10有良好的接觸，不僅在結(jié)構(gòu)上采用的壓簧結(jié)構(gòu)，而且在材料上也對動、靜觸點選用了銅材料，這樣目的就是為了保證輸出阻值的精度，具有很大的實用價值。

3.電阻矩陣8共有6個，分別為101ω電阻矩陣、100ω電阻矩陣、101ω電阻矩陣、102ω電阻矩陣、103ω電阻矩陣、104ω電阻矩陣；每一個電阻矩陣8都有0-9刻度的十個阻值的高精度的線圈電阻11組成，每一個電阻矩陣8上都設(shè)有電阻矩陣的靜觸點10，再將這6個電阻矩陣串聯(lián)起來也就形成了電阻0～9999.9ω的電阻網(wǎng)絡(luò)，控制精度范圍大且精確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的電路圖。

圖2為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的電路程序流程原理圖。

圖3為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的機械結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的電阻矩陣圖。

圖5為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的兩相四線步進(jìn)電機圖。

圖6為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的磁編碼芯片示意圖。

圖7為本發(fā)明一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱的人機交互界面板圖。

附圖標(biāo)號說明：1-電路板2-磁鐵3-兩相四線步進(jìn)電機4-電機固定板5-壓簧6-旋轉(zhuǎn)接觸片7-固定接觸盤8-電阻矩陣9-底座10-電阻矩陣的靜觸點11-高精度的線圈電阻14-電阻動觸點15-磁編碼芯片17-高清液晶顯示屏18-壓線式接線柱19-輸入鍵盤

具體實施方式

有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖1至附圖7對實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，均是以說明書附圖為參考。

下面將參照附圖描述本發(fā)明的各示例性的實施例。

實施例一，一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱，包括電路結(jié)構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)包括mcu控制器、電源供電電路、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2，所述mcu控制器與液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2進(jìn)行信息交換，電源供電電路為mcu控制器、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路供電，具體的電路連接為常規(guī)技術(shù)手段，故不在此詳述；

所述mcu控制器通過u盤接口電路1或u盤接口電路2實現(xiàn)參數(shù)配置，并通過液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2接收數(shù)據(jù)或命令信息，分析數(shù)據(jù)或命令信息并執(zhí)行數(shù)據(jù)或命令操作，其具體控制方式分為輸入鍵盤19控制、通過u盤接口電路1或u盤接口電路2連接到電腦通過上位機控制、通過以太網(wǎng)接口電路連接到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制和監(jiān)測，也就是電阻箱的各種工作狀態(tài)、模式可以通過電阻箱上設(shè)置的按鈕進(jìn)行調(diào)整，也可以通過上位機端調(diào)整、也可以通過internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和監(jiān)測，產(chǎn)品帶有高清液晶顯示屏17顯示電阻箱的各種工作狀態(tài)和控制參數(shù)；mcu控制器得到要輸出電阻值的指令后，將電阻值的對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成步進(jìn)電機要走的步數(shù)，然后將控制步進(jìn)電機運動，步進(jìn)電機在完成運動后mcu控制器會對電機運動結(jié)果進(jìn)行檢測，也就是檢測電阻箱輸出的電阻值和實際命令的電阻值是否一致，如果不一致，mcu控制器會對誤差進(jìn)行計算，然后再次通過步進(jìn)電機進(jìn)行微調(diào)，直至輸出電阻值和指令電阻值一致時候，mcu控制器接通輸出回路電阻對外輸出，在mcu控制器沒有完成精度檢測之前電阻箱對外是不輸出電阻的，也就是電阻箱對外輸出端電阻輸出電阻為無窮大，知道電阻箱完成精度檢測后準(zhǔn)確的阻值才會從輸出端輸出，這樣以來能夠有效的解決電阻箱的靜態(tài)、動態(tài)、干擾誤差；

所述mcu控制器采用的是stm32f103vet6為主控芯片，運算處理速度高、可靠性穩(wěn)定性好、功耗低，片上自帶有豐富的外設(shè)接口，具有告訴12位高速ad，穩(wěn)定的多通道pwm輸出，mcu控制器對兩相四線步進(jìn)電機3采用閉環(huán)控制，也即是即是檢測兩相四線步進(jìn)電機3的真實旋轉(zhuǎn)角度采用了磁編碼技術(shù)，附圖6中15指示的就是線路板上的磁編碼芯片，附圖6中2指示的就是電機軸上固定的軸向充磁的磁鐵，其中編碼器是12位精度，對電機角度的控制可達(dá)到0.0879°，此精度誤差范圍在±1.5°。

實施例二，在實施例一的基礎(chǔ)上，所述機械結(jié)構(gòu)包括電路板1、電機固定板4和底座9，底座9與電阻矩陣8通過螺絲固定在一起，電機固定板4通過固定接觸盤7和電阻矩陣8相連，且固定接觸盤7和電機固定板4中間設(shè)有壓簧5，電機固定板4和電路板1中間設(shè)有兩相四線步進(jìn)電機3，兩相四線步進(jìn)電機3軸上固定的軸向充磁的磁鐵2與電路板1直接接觸固定在一起；所述電阻矩陣8共有6個，分別為101ω電阻矩陣、100ω電阻矩陣、101ω電阻矩陣、102ω電阻矩陣、103ω電阻矩陣、104ω電阻矩陣；每一個電阻矩陣8都有0-9刻度的十個阻值的高精度的線圈電阻11組成，每一個電阻矩陣8上都設(shè)有電阻矩陣的靜觸點10，再將這6個電阻矩陣串聯(lián)起來也就形成了電阻0～9999.9ω的電阻網(wǎng)絡(luò)；

所述兩相四線步進(jìn)電機3與電阻矩陣8對應(yīng)也共有6個，兩相四線步進(jìn)電機3上設(shè)有與電阻矩陣的靜觸點10對應(yīng)的電阻動觸點14，且電阻動觸點14與步進(jìn)電機3設(shè)置了壓簧5，mcu控制器通過控制電機的轉(zhuǎn)動角度從而控制觸點位置達(dá)到控制輸出不同阻值的目的，電機主要目的就是為了根據(jù)mcu控制器的指令帶動動觸點旋轉(zhuǎn)到指定的位置，壓簧5的主要作用就是起到一個漲力的作用，目的是為了保證電阻動觸點14和電阻矩陣的靜觸點10有良好的接觸，不僅在結(jié)構(gòu)上采用的壓簧結(jié)構(gòu)，而且在材料上也對動、靜觸點選用了銅材料，這樣目的就是為了保證輸出阻值的精度。

實施例三，在實施例二的基礎(chǔ)上，該電阻箱還設(shè)置了人機交互界面板，其上設(shè)有高清液晶顯示屏17、壓線式接線柱18和輸入鍵盤19，在不使用電腦端、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程端的情況下仍然可以輕松的對電阻箱進(jìn)行操作和設(shè)置。

本發(fā)明具體使用時，一種全自動型網(wǎng)絡(luò)直流電阻箱，包括電路結(jié)構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)包括mcu控制器、電源供電電路、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2，所述mcu控制器與液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2進(jìn)行信息交換，電源供電電路為mcu控制器、液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路供電；mcu控制器通過u盤接口電路1或u盤接口電路2實現(xiàn)參數(shù)配置，并通過液晶屏顯示驅(qū)動電路、鍵盤輸入控制電路、以太網(wǎng)接口電路、sd卡接口電路、磁編碼電路、電機驅(qū)動電路、輸出校準(zhǔn)控制電路、u盤接口電路1、u盤接口電路2接收數(shù)據(jù)或命令信息，分析數(shù)據(jù)或命令信息并執(zhí)行數(shù)據(jù)或命令操作，其具體控制方式分為輸入鍵盤19控制、通過u盤接口電路1或u盤接口電路2連接到電腦通過上位機控制、通過以太網(wǎng)接口電路連接到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制和監(jiān)測，也就是電阻箱的各種工作狀態(tài)、模式可以通過電阻箱上設(shè)置的按鈕進(jìn)行調(diào)整，也可以通過上位機端調(diào)整、也可以通過internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和監(jiān)測，產(chǎn)品帶有高清液晶顯示屏17顯示電阻箱的各種工作狀態(tài)和控制參數(shù)；mcu控制器對兩相四線步進(jìn)電機3采用閉環(huán)控制，也即是即是檢測兩相四線步進(jìn)電機3的真實旋轉(zhuǎn)角度采用了磁編碼技術(shù)，其中編碼器是12位精度，對電機角度的控制可達(dá)到0.0879°，此精度誤差范圍在±1.5°，mcu控制器控制電機的轉(zhuǎn)動角度從而控制觸點位置達(dá)到控制輸出不同阻值的目的，不僅電機主要目的就是為了根據(jù)mcu控制器的指令帶動動觸點旋轉(zhuǎn)到指定的位置，在不使用電腦端、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程端的情況下可以通過人機交互界面板仍然可以輕松的對電阻箱進(jìn)行操作和設(shè)置。

以上所述是結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實施僅局限于此；對于本發(fā)明所屬及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在基于本發(fā)明技術(shù)方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、數(shù)據(jù)的替換，都應(yīng)當(dāng)落在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。