1.一种程控热敏电阻模拟器,其特征在于:包括AD转换电路(1)、数字式电位器组合(2)、微处理器连接电路(3)和用户仪器连接电路(4);
数字式电位器组合(2)包括1KΩ数字式电位器(201)、50KΩ数字式电位器(202)、100KΩ数字式电位器(203)和1MΩ数字式电位器(204),1KΩ数字式电位器(201)、50KΩ数字式电位器(202)、100KΩ数字式电位器(203)和1MΩ数字式电位器(204)各自取用两个通道作为第一通道和第二通道级联组合成数字式电位器组合(2);
所述AD转换电路(1)包括AD转换芯片(101)、第一晶体管驱动继电器(102)和第二晶体管驱动继电器(103),所述AD转换芯片(101)分别通过第一晶体管驱动继电器(102)和第二晶体管驱动继电器(103)连接数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道,第一晶体管驱动继电器(102)控制数字式电位器组合(2)第二通道的通断,第二晶体管驱动继电器(103)控制数字式电位器组合(2)第一通道的通断;AD转换芯片(101)将数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道并联接入作为被测电阻;
所述用户仪器连接电路(4)为连接到用户仪器的插座,用户仪器连接电路(4)分别通过第三晶体管驱动继电器(401)和第四晶体管驱动继电器(402)连接数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道;用户仪器连接电路(4)将数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道并联接入作为温度模拟信号,第三晶体管驱动继电器(401)控制第一通道的通断,第四晶体管驱动继电器(402)控制第二通道的通断;
所述微处理器连接电路(3)为连接到微处理器的插座,微处理器连接电路(3)将数字式电位器组合(2)和AD转换芯片(101)接入到微处理器中进行通信,微处理器连接电路(3)将第一晶体管驱动继电器(102)、第二晶体管驱动继电器(103)、第三晶体管驱动继电器(401)和第四晶体管驱动继电器(402)的输入端接入到微处理器的串口实现通道通断控制。
2.根据权利要求1所述的一种程控热敏电阻模拟器,其特征在于:1KΩ数字式电位器(201)、50KΩ数字式电位器(202)、100KΩ数字式电位器(203)和1MΩ数字式电位器(204)的型号均为AD5254,1KΩ数字式电位器(201)、50KΩ数字式电位器(202)、100KΩ数字式电位器(203)和1MΩ数字式电位器(204)的阻值分别为1KΩ、50KΩ、100KΩ和1MΩ。
3.根据权利要求1所述的一种程控热敏电阻模拟器,其特征在于:所述AD转换芯片(101)的型号为AD7991,分别率为12位。
4.根据权利要求1所述的一种程控热敏电阻模拟器,其特征在于:所述AD转换芯片(101)接入到使用欧姆定律进行分压的测量点,通过测量分压后电压计算出接入数字式电位器组合(2)的阻值。
5.一种程控热敏电阻模拟器的电阻模拟方法,模拟热敏电阻的温度从m℃到n℃,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:将1KΩ数字式电位器(201)、50KΩ数字式电位器(202)、100KΩ数字式电位器(203)和1MΩ数字式电位器(204)级联组合成数字式电位器组合(2),数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道分别通过第二晶体管驱动继电器(103)和第一晶体管驱动继电器(102)连接到AD转换电路(1)的AD转换芯片(101)中,数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道通过第三晶体管驱动继电器(401)和第四晶体管驱动继电器(402)连接到用户仪器连接电路(4)中,用户仪器通过用户仪器连接电路(4)连接数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道并将其作为温度模拟信号;将数字式电位器组合(2)和AD转换芯片(101)通过微处理器连接电路(3)接入到微处理器中进行通信,微处理器连接电路(3)将第一晶体管驱动继电器(102)、第二晶体管驱动继电器(103)、第三晶体管驱动继电器(401)和第四晶体管驱动继电器(402)的输入端接入到微处理器的串口实现通道通断控制;
步骤二:按照步骤一连接好电路并进行初始化,电路连接完成后,断开第一晶体管驱动继电器(102)、第二晶体管驱动继电器(103)、第三晶体管驱动继电器(401)和第四晶体管驱动继电器(402)的触点,接通电路电源,用微处理器通过微处理器连接电路(3)控制数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道的电阻值升至最大数值1151KΩ;
步骤三:闭合第二晶体管驱动继电器(103)的触点,通过欧姆定律测量计算,通过微处理器调整数字式电位器组合(2)的第一通道的实际阻值,直至用户仪器检测到的温度模拟信号达到m℃时,此时利用AD转换电路(1)的AD转换芯片(101)检测数字式电位器组合(2)的当前实际阻值,完成m℃的阻值标定;
步骤四:断开第二晶体管驱动继电器(103)的触点,闭合第三晶体管驱动继电器(401)的触点,将数字式电位器组合(2)的第一通道接入到用户仪器中;
步骤五:根据上位机指令设置的目标温度n℃,确定在该温度下目标热敏电阻的电阻范围,闭合第一晶体管驱动继电器(102)的触点,通过欧姆定律测量计算,利用微处理器将数字式电位器组合(2)的第一通道的实际阻值调整至目标热敏电阻的电阻范围内,直至用户仪器检测到的温度模拟信号达到n℃时,此时利用AD转换电路(1)的AD转换芯片(101)检测数字式电位器组合(2)的当前实际阻值,完成n℃的阻值标定;
步骤六:利用微处理器将数字式电位器组合(2)的第二通道的电阻值提升至最大值,断开第一晶体管驱动继电器(102)的触点,闭合第四晶体管驱动继电器(402)的触点,将数字式电位器组合(2)的第一通道接入用户仪器中,由于数字式电位器组合(2)的最大阻值超过目标热敏电阻额定范围内最大阻值的一个数量级,此时将数字式电位器组合(2)的第一通道和第二通道接入用户仪器中模拟器的总阻值不会产生巨大波动;
步骤七:用微处理器控制数字式电位器组合(2)的第一通道的电阻值缓慢提升至最大值,同时将数字式电位器组合(2)的第二通道的电阻值缓慢降低至目标温度的标定值,完成温度的平滑切换;
步骤八:待电路稳定之后,断开第三晶体管驱动继电器(401)的触点,实现模拟目标温度的设置并闭合第二晶体管驱动继电器(103)的触点,接入AD转换电路(1)为模拟下一个温度做准备。