一种用于程控电阻的阻值校准方法技术

本发明专利技术公开了一种用于程控电阻的阻值校准方法，包括：根据万用表量程将电阻串对应的所有电阻值分为若干段，每段电阻值均在万用表同一量程档；分别计算每段电阻值中的所有电阻增量，所述电阻增量为仅有一个比特位不同的两个控制字对应的电阻值之差；获取基准值序列，分别将基准值序列中的每个控制字与所有电阻值对应的控制字逐一进行异或计算；从所述基准值序列中选取一个对应的异或计算结果中比特位为1数量最少的控制字作为基准值；根据所述电阻增量和基准值，利用以下公式计算给定控制字时电阻串的总电阻值：本发明专利技术的校准方法具有测试次数少、校准速度快等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于程控电阻的阻值校准方法


[0001]本专利技术涉及阻值校准方法，特别是涉及一种用于程控电阻的阻值校准方法。

技术介绍

[0002]程控电阻通道由N颗精密电阻和N颗继电器串联组成，如图1所示，一颗电阻加一颗继电器构成一个电阻位(节)，每个电阻位通过继电器在0Ω(继电器常开触点接触电阻)和电阻之间切换；当控制字中控制位置1时，继电器切换至常开触点，短路本电阻位(节)的电阻；当控制字中控制位清零时，继电器切换至常闭触点，接通本电阻位(节)的电阻。
[0003]基于“精密电阻+切换继电器”构成的串式程控电阻，由于电阻本体和继电器触点接触电阻的实际阻值和标称值之间存在偏差，所以此类程控电阻产品在生产、制造时必须对成品进行阻值校准；同时，由于精密电阻本体的阻值和继电器接触电阻会随着使用时间、环境的变化而缓慢变化，所以此类程控电阻产品在使用过程中需要定期进行阻值校准。
[0004]针对“精密电阻+切换继电器构成的串式程控电阻”的传统校准方法：从全0到全1(0～2
N
‑
1)扫描每一个控制字，输出每个控制字时，通过万用表测试RES_A、RES_B之间的电阻值R
AB
，将测试结果以查找表的形式存储于设备内置的非易失性存储器中，在使用时，根据输入的目标阻值，从校准查找表(LUT)中搜寻最接近的控制字输出。
[0005]传统校准方法有以下几个明显的缺陷：
[0006](1)测试点位多，测试时间长。而且随着电阻串位数的增加，将导致测试点位呈几何级数增长；以16位电阻为例，从控制输出到万用表采集耗时按1秒计算，完成校准耗时2^16秒＝65536秒≈18.2小时；
[0007](2)校准结果所需存储空间大。
[0008]综上，传统校准方法在电阻串位数低于16位时，还具备一定的实际操作性，当电阻串位数达到20位甚至更高时，基本不具备实际操作性。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种用于程控电阻的阻值校准方法。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于程控电阻的阻值校准方法，包括：
[0011]根据万用表量程将电阻串对应的所有电阻值分为若干段，每段电阻值均在万用表同一量程档；
[0012]分别计算每段电阻值中的所有电阻增量，所述电阻增量为仅有一个比特位不同的两个控制字对应的电阻值之差；
[0013]获取基准值序列，分别将基准值序列中的每个控制字与所有电阻值对应的控制字逐一进行异或计算；
[0014]从所述基准值序列中选取一个对应的异或计算结果中比特位为1数量最少的控制
字作为基准值；
[0015]根据所述电阻增量和基准值，利用以下公式计算给定控制字时电阻串的总电阻值：
[0016][0017]式中，R
AB
为总电阻值；ΔR
i
为电阻增量；XD表示基准值与所有电阻值对应的控制字的按位异或结果；XD.B[i]＝0或1，0≤i≤n，表示按位异或结果XD的每位取值；D.B[i]＝0或1，0≤i≤n，表示给定控制字的每位取值；D表示控制字。
[0018]优选的，所述获取基准值序列，包括：
[0019]从所有电阻值对应的控制字中筛选出一组基准值序列。
[0020]优选的，所述获取基准值序列，包括：
[0021]将所有电阻值对应的控制字作为初始基准值序列；
[0022]分别将初始基准值序列中的每个控制字与所有电阻值对应的控制字逐一进行异或计算；
[0023]从所述初始基准值序列中选取对应的异或计算结果中比特位为1数量最少的若干个控制字构成基准值序列。
[0024]优选的，所述获取基准值序列，包括：
[0025]将所有电阻值对应的控制字作为初始基准值序列；
[0026]分别将初始基准值序列中的每个控制字与所有电阻值对应的控制字逐一进行异或计算；
[0027]从所述初始基准值序列中选取对应的异或计算结果中比特位为1数量小于设定值的控制字构成基准值序列。
[0028]本专利技术的有益效果是：本专利技术的校准方法因不需要所有比特位累加测量，具有测试次数少、校准速度快、存储容量低等优点，至多进行2N次测试即可完成电阻增量ΔR
i
的测试，剩余测试次数则由基准序列容量大小决定。基准值序列仅需要校准之前通过计算机运算即可得出，具有一次运算、始终可用的特点，可以根据总校准时间、存储空间等灵活取舍。
附图说明
[0029]图1为程控电阻的一种组成示意图；
[0030]图2为本专利技术中阻值校准方法的一种流程图；
[0031]图3为电阻串第i位继电器常闭状态示意图；
[0032]图4为电阻串第i位继电器常开状态示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]参阅图2
‑
4，本实施例提供了一种用于程控电阻的阻值校准方法：
[0035]一种用于程控电阻的阻值校准方法，包括：
[0036]S1.根据万用表量程将电阻串对应的所有电阻值分为若干段，每段电阻值均在万用表同一量程档。
[0037]例如，型号为KEYSIGHT 34461A的万用表具有如下量程：100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ、1MΩ、10MΩ、100MΩ。以16为串联程控电阻为例，取R＝0.125Ω，则最大电阻值为8191.875Ω，则将所有电阻值按照100Ω、1KΩ、10KΩ分为三段。
[0038]S2.分别计算每段电阻值中的所有电阻增量，所述电阻增量为仅有一个比特位不同的两个控制字对应的电阻值之差。
[0039]电阻增量的计算公式为：
[0040][0041][0042]ΔR
i
＝R
AB
|
Dy
‑
R
AB
|
Dx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0043]式中，Dx和Dy为仅有一个比特位不同的两个控制字；D.B[i]＝0或1，0≤i≤n，表示给定控制字的每位取值；R
i
表示电阻串第i位继电器常闭状态阻值(电阻+常闭触点接触电阻,D.B[i]＝0，0≤i≤n)，0≤i≤n，n＝N
‑
1，如图3所示；R
Ki
表示电阻串第i位继电器常开状态阻值(常开触点接触电阻,D.B[i]＝1，0≤i≤n)，0≤i≤n，n＝N
‑
1，如图4所示；ΔR
i
表示电阻增量，即电阻串第i位继电器由常开状态转换至常闭状态的电阻变化量。
[0044]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于程控电阻的阻值校准方法，其特征在于，包括：根据万用表量程将电阻串对应的所有电阻值分为若干段，每段电阻值均在万用表同一量程档；分别计算每段电阻值中的所有电阻增量，所述电阻增量为仅有一个比特位不同的两个控制字对应的电阻值之差；获取基准值序列，分别将基准值序列中的每个控制字与所有电阻值对应的控制字逐一进行异或计算；从所述基准值序列中选取一个对应的异或计算结果中比特位为1数量最少的控制字作为基准值；根据所述电阻增量和基准值，利用以下公式计算给定控制字时电阻串的总电阻值：式中，R
AB
为总电阻值；ΔR
i
为电阻增量；XD表示基准值与所有电阻值对应的控制字的按位异或结果；XD.B[i]＝0或1，0≤i≤n，表示按位异或结果XD的每位取值；D.B[i]＝0或1，0≤i≤n，表示给定控制字的每位取值；D表示控制字。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家树，敬良胜，汤光武，
申请(专利权)人：成都欧开科技有限公司，
类型：发明
国别省市：