一种模拟信号的发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气领域，特别是涉及一种模拟信号的发生装置。


背景技术：

2.在电气工程及现场自动化调试时，经常需要在设备之间进行回路测试，回路测试需要使用数字信号以及模拟信号，其中数字输入信号、数字输出信号、模拟量输出信号可以容易的实现，但是模拟量输入信号通常需要借助信号发生器来实现电压或者电流等信号的模拟，但是信号发生器体积较大，不易携带，并且在电气工程及现场自动化调试时携带较多的仪器很麻烦，不够便利和高效。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种模拟信号的发生装置，通过将可调电阻、第一电阻以及连接部串联后的串联电路并联于电源模块两端，其中电源模块可以产生电压信号，当负载通过连接部的第一串联端子以及第二串联端子串联在电路中时，该装置就可以产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻两端的第一并联端子以及第二并联端子并联在第一电阻两端时，该装置就可以产生电压信号输入至负载中，其中可调电阻实现了对电流信号和电压信号大小的改变，并且装置体积较小，便于携带，更加便利和高效。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟信号的发生装置，包括：
5.电源模块、可调电阻、第一电阻、连接部，所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联且串联后的电路并联在所述电源模块的两端；
6.还包括第一并联端子以及第二并联端子，所述第一并联端子以及所述第二并联端子分别设置在所述第一电阻的两端，用于分别与负载的两端连接；
7.所述连接部包括第一串联端子以及第二串联端子，所述第一串联端子以及第二串联端子用于直接连接或者分别与所述负载的两端连接。
8.优选地，还包括：
9.开关模块，所述开关模块串联于所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的电路中。
10.优选地，还包括：
11.电流采集模块，所述电流采集模块与所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的电路连接，用于采集所述电路中的电流。
12.优选地，所述电流采集模块为万用表。
13.优选地，所述可调电阻为n组并联的可调电阻模组，每个所述可调电阻模组包括串联的电阻以及开关，n为正整数。
14.优选地，所述可调电阻为电位器。
15.优选地，所述电源模块为电池组。
16.优选地，还包括：
17.m个第二电阻，m个所述第二电阻串联于所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的回路中；
18.m+1个第三并联端子，m+1个所述第三并联端子分别设置于每个所述第二电阻的两端，m为正整数。
19.优选地，所述第二电阻为一个且与所述第一电阻的阻值相等。
20.本实用新型提供的一种模拟信号的发生装置，通过将可调电阻、第一电阻以及连接部串联后的串联电路并联于电源模块两端，其中电源模块可以产生电压信号，当负载通过连接部的第一串联端子以及第二串联端子串联在电路中时，该装置就可以产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻两端的第一并联端子以及第二并联端子并联在第一电阻两端时，该装置就可以产生电压信号输入至负载中，其中可调电阻实现了对电流信号和电压信号大小的改变，并且装置体积较小，便于携带，更加便利和高效。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型提供的一种模拟信号的发生装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型提供的另一种模拟信号的发生装置的结构示意图。
具体实施方式
24.本实用新型的核心是提供一种模拟信号的发生装置，通过将可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联后的串联电路并联于电源模块dc两端，其中电源模块dc可以产生电压信号，当负载通过连接部101的第一串联端子111以及第二串联端子121串联在电路中时，该装置就可以产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻r1两端的第一并联端子102以及第二并联端子103并联在第一电阻r1两端时，该装置就可以产生电压信号输入至负载中，其中可调电阻r实现了对电流信号和电压信号大小的改变，并且装置体积较小，便于携带，更加便利和高效。
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在电气工程及现场自动化调试时，经常需要对dcs(distributed control system，分散控制系统)、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)与现场设备之间进行回路测试，di、do、ao信号可以容易的实现，但是ai模拟量输入通常需要借助信号发生器来实现信号的模拟。
27.传统方法是用信号发生器，将电压，或者电流等信号，对应现场的仪表测量值输入到dcs、plc内，进行模拟。现场施工调试时携带的仪器较多相对麻烦。
28.本实用新型提供了一种模拟信号的发生装置，请参考图1，图1为本实用新型提供的一种模拟信号的发生装置的结构示意图，包括：
29.电源模块dc、可调电阻r、第一电阻r1、连接部101，可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联且串联后的电路并联在电源模块dc的两端；
30.还包括第一并联端子102以及第二并联端子103，第一并联端子102以及第二并联端子103分别设置在第一电阻r1的两端，用于分别与负载的两端连接；
31.连接部101包括第一串联端子111以及第二串联端子121，第一串联端子111以及第二串联端子121用于直接连接或者分别与负载的两端连接。
32.考虑到信号发生器体积较大，携带不便，本实用新型中设置的电源模块dc用于供电，可调电阻r用于调节接入电路中的电阻的大小，连接部101可以为引出的导线端口，其中可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联，当负载需要电流信号时，将负载的两端分别与第一串联端子111以及第二串联端子121连接，此时负载串联在电路中，装置为负载提供电流信号；当负载需要电压信号时，将第一串联端子111以及第二串联端子121直接连接，然后将负载的两端分别第一并联端子102以及第二并联端子103连接，此时负载并联在第一电阻r1两端，负载两端的电压值等于第一电阻r1两端的电压值，装置为负载提供电压信号。对于电源模块dc、可调电阻r、第一电阻r1、连接部101、第一并联端子102以及第二并联端子103的具体类型和数目不做限定，满足需求即可。对于具体的连接方式可以根据现场需求进行调整。
33.本实用新型提供了一种模拟信号的发生装置，通过将可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联后的串联电路并联于电源模块dc两端，其中电源模块dc可以产生电压信号，当负载通过连接部101的第一串联端子111以及第二串联端子121串联在电路中时，该装置就可以产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻r1两端的第一并联端子102以及第二并联端子103并联在第一电阻r1两端时，该装置就可以产生电压信号输入至负载中，其中可调电阻r实现了对电流信号和电压信号大小的改变，并且装置体积较小，便于携带，更加便利和高效。
34.在上述实施例的基础上：
35.请参考图2，图2为本实用新型提供的另一种模拟信号的发生装置的结构示意图。
36.作为一种优选的实施例，还包括：
37.开关模块201，开关模块201串联于可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联后的电路中。
38.本实施例中在模拟信号的发生装置中增加了开关模块201，可以控制模拟信号的发生装置是否输出模拟信号，对于开关模块201的类型不做限定，可以是机械结构的开关，也可以是电控式开关。
39.本实施例中增加的开关模块201更加符合实际需求，提高了模拟信号的发生装置的稳定性和可靠性。
40.作为一种优选的实施例，还包括：
41.电流采集模块202，电流采集模块202与可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联后的电路连接，用于采集电路中的电流。
42.由于在对负载输出模拟信号时，常常需要对模拟信号的大小进行检测，因此本实
施例增加了电流采集模块202对电路中的电流大小进行采集，对于电流采集模块202的类型不做限定，可以是万用表，也可以是其它设置有处理器的电流采集模块202。
43.本实施例中增加的电流采集模块202更加符合实际需求，有利于技术人员对于模拟信号的发生装置产生的模拟信号的检测，提高了模拟信号的发生装置的稳定性和可靠性。
44.作为一种优选的实施例，电流采集模块202为万用表。
45.本实施例中采用的电流采集模块202为万用表，万用表一般由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成，是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的测试仪器。万用表又叫多用表、三用表(也即电流，电压，电阻三用)、复用表、万能表，万用表分为指针式万用表和数字万用表，还有一种带示波器功能的示波万用表，是一种多功能、多量程的测量仪表。一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量、温度及半导体(二极管、三极管)的一些参数。
46.本实施例采用的万用表与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，精确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用也更方便简单。
47.作为一种优选的实施例，可调电阻r为n组并联的可调电阻模组，每个可调电阻模组包括串联的电阻以及开关，n为正整数。
48.本实施中采用的可调电阻模组实现对电路中电阻的大小的调节，其中每个可调电阻模组包括串联的电阻以及开关，当开关闭合时，该开关所在的可调电阻模组即可接入电路，实现电阻的改变。对于电阻的数量不做限定，开关也可以是普通的机械开关，或者可控开关等。除此之外也可以是开关与电阻并联，对于具体的连接方式不做限定，能满足需求即可。
49.本实施例使用的可调电阻模组易于调节，提供了操作的简便性，提高了模拟信号的发生装置的稳定性和可靠性。
50.作为一种优选的实施例，可调电阻r为电位器。
51.本实施中采用的电位器实现对电路中电阻的大小的调节，电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。
52.电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器，由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系的输出电压，因此称之为电位器。本实施例中将电位器中可以实现阻值变化的两端接入电路中，实现对电路中电阻的大小的调节。
53.本实施例使用的电位器可获得一个平滑连续变化的电阻值，使模拟信号的发生装置输出的模拟信号的调节更加平滑，范围更大。摒弃仪表工具繁琐工作流程，使用便携式工具能够更加便捷高效的完成工作任务，提高工作效率。
54.除此之外，也可以为其它类型的可调电阻。
55.作为一种优选的实施例，电源模块dc为电池组。
56.本实施例中的电源模块dc为电池组，电池组分串联和并联,并联的电池组要求每个电池电压相同,输出的电压等于一个电池的电压,并联电池组能提供更强的电流，串联电池组没有过多的要求，只要保证电池的容量差不多即可.串联电池组可以提供较高的电压。
57.本实施例中的电池组可以提供稳定的电压信号，当负载通过连接部101的第一串联端子111以及第二串联端子121串联在电路中时，该装置就可以通过电池组供电产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻r1两端的第一并联端子102以及第二并联端子103并联在第一电阻r1两端时，该装置就可以通过电池组供电产生电压信号输入至负载中，提高了模拟信号的发生装置的稳定性和可靠性。
58.作为一种优选的实施例，还包括：
59.m个第二电阻r2，m个第二电阻r2串联于可调电阻r、第一电阻r1以及连接部101串联后的回路中；
60.m+1个第三并联端子，m+1个第三并联端子分别设置于每个第二电阻r2的两端，m为正整数。
61.考虑到只有一个第一电阻r1对负载输出电压的局限性较大，本实施例中增加了m个第二电阻r2，并且每个第二电阻r2的两端分别设置m+1个第三并联端子，对于第二电阻r2的具体数量不做限定，可以按照实际需求进行自定义。负载可以任意选择并联端子进行并联，例如负载可以与第一电阻r1以及一个第二电阻r2进行并联。
62.本实施例中增加了模拟信号的发生装置输出的电压信号的范围，更加符合实际需求，增加了模拟信号的发生装置的应用场景。
63.作为一种优选的实施例，第二电阻r2为一个且与第一电阻r1的阻值相等。
64.本实施例中限定了第二电阻r2为一个且与第一电阻r1的阻值相等，此时若负载仅与第一电阻r1并联，会得到第一电压信号，若负载与第一电阻r1以及第二电阻r2串联后的整体并联，会得到第二电压信号，此时第二电压信号为第一电压信号的两倍。
65.本实施例给出了模拟信号的发生装置输出的第一电压信号与第二电压信号之间为二倍关系时的结构，增加了模拟信号的发生装置的应用场景。
66.具体地，当负载为dcs、plc时，操作步骤如下：
67.当模拟信号的发生装置产生的电流信号输入dcs、plc时：
68.步骤1：用电池组、开关、精密电位器、万用表组成电路。
69.步骤2：把万用表放置在电流测量位置，并将万用表调到毫安档。
70.步骤3：分别将第一串联端子111、第二串联端子121与plc端子连接形成回路。调节精密电位器，使得万用表测得电流值在4～20ma范围内变化。
71.当模拟信号的发生装置产生的电压信号输入dcs、plc时：
72.步骤1：用导线将第一串联端子111、第二串联端子121短接。精密多圈线绕电位器、万用表连接。
73.步骤2：把万用表放置在电流测量位置，并将万用表调到毫安档。
74.步骤3：分别将第一并联端子102、第二并联端子103与plc端子连接。调节精密电位器即可输出电压信号。
75.当plc产生的电流信号输入模拟信号的发生装置时：
76.步骤1：将电池组的开关断开，由精密电位器、万用表组成电路。
77.步骤2：把万用表放置在电流测量位置，并将万用表调到毫安档。
78.步骤3：将plc端子分别与端子203、第一串联端子111连接形成回路。调节精密电位器，使得万用表测得电流值在4～20ma范围内变化。
79.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

技术特征：
1.一种模拟信号的发生装置，其特征在于，包括：电源模块、可调电阻、第一电阻、连接部，所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联且串联后的电路并联在所述电源模块的两端；还包括第一并联端子以及第二并联端子，所述第一并联端子以及所述第二并联端子分别设置在所述第一电阻的两端，用于分别与负载的两端连接；所述连接部包括第一串联端子以及第二串联端子，所述第一串联端子以及第二串联端子用于直接连接或者分别与所述负载的两端连接。2.如权利要求1所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，还包括：开关模块，所述开关模块串联于所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的电路中。3.如权利要求1所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，还包括：电流采集模块，所述电流采集模块与所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的电路连接，用于采集所述电路中的电流。4.如权利要求3所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，所述电流采集模块为万用表。5.如权利要求1所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，所述可调电阻为n组并联的可调电阻模组，每个所述可调电阻模组包括串联的电阻以及开关，n为正整数。6.如权利要求1所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，所述可调电阻为电位器。7.如权利要求1所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，所述电源模块为电池组。8.如权利要求1至7任一项所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，还包括：m个第二电阻，m个所述第二电阻串联于所述可调电阻、所述第一电阻以及所述连接部串联后的回路中；m+1个第三并联端子，m+1个所述第三并联端子分别设置于每个所述第二电阻的两端，m为正整数。9.如权利要求8所述的模拟信号的发生装置，其特征在于，所述第二电阻为一个且与所述第一电阻的阻值相等。

技术总结
本实用新型公开了一种模拟信号的发生装置，涉及电气领域，通过将可调电阻、第一电阻以及连接部串联后的串联电路并联于电源模块两端，其中电源模块可以产生电压信号，当负载通过连接部的第一串联端子以及第二串联端子串联在电路中时，该装置就可以产生电流信号输入至负载中，当负载通过第一电阻两端的第一并联端子以及第二并联端子并联在第一电阻两端时，该装置就可以产生电压信号输入至负载中，其中可调电阻实现了对电流信号和电压信号大小的改变，并且装置体积较小，便于携带，更加便利和高效。高效。高效。


技术研发人员：邵冲 刘洪文 刘东东 张国恩 沈炯
受保护的技术使用者：上海宝冶集团有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/17