一种电位器测试电路的制作方法

1.本发明属于测试电路技术领域，具体是一种电位器测试电路。


背景技术：

2.随着电子电路技术的不断发展，各种器件在电子电路中的应用也具备了更多的可能性和创造性。其中，电位器就是诸多电子器件中不可或缺的一员，电位器生产过程中会将电位器调至中点位置并进行标示，但在实际生产中会有一定误差，允许误差一般在
±
5％，当超过允许误差范围即为不合格，因此在电位器接入电路使用前，需要对电位器进行测试，如中点显示不准确(超过允许误差范围)，需要重新调整中点位置，直至位置准确方可使用。


技术实现要素：

3.(1)要解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电位器测试电路，旨在便于检测电位器中点位置标示是否合格以及如何确定调整方向的技术问题。
5.(2)技术方案
6.一种电位器测试电路，包括供电部、参考电压部、电压比较部和结果显示部；
7.其中供电部，连接电源；
8.参考电压部，从上到下依次串联分压连接有第一调压电阻r4、第二调压电阻r11和第三调压电阻r14，其中第一调压电阻r4上端连接电源正极，第三调压电阻r14下端连接电源负极，所述第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间产生参考电压大于第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间产生参考电压；
9.电压比较部，包括第一电压比较器u3和第二电压比较器u4，其中第一电压比较器u3的输入端“ ”连接于第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间的a2点处，第二电压比较器u4的输入端“ ”连接于第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间的a1点处，所述第一电压比较器u3和第二电压比较器u4的输入端
“‑”
均连接待测电位器r10的b点处，所述待测电位器r10至少是3端式可调电位器，b点处连接中心触头，待测电位器r10另外两端分别连接电源正极与电源负极，第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间产生参考电压即为a2点处电压，第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间产生参考电压即为a1点处电压，将a1点、a2点处电压与待测电位器r10中心触头连接的b点处电压进行比较计算；
10.结果显示部，包括用于输出执行电压比较结果的状态显示灯，所述状态显示灯的上下端分别连接第一电压比较器u3和第二电压比较器u4的输出端。
11.所述第一电压比较器u3和第二电压比较器u4中一个输出高电平，另一个输出低电平时，结果显示部4的状态显示灯显示为ok。
12.进一步的方案是，所述状态显示灯包括从上到下依次串联连接的第一状态显示灯l1、第二状态显示灯l2和第三状态显示灯l3，所述第一状态显示灯l1的正极连接电源正极，第三状态显示灯l3的负极连接电源负极，所述第一状态显示灯l1和第二状态显示灯l2之间
有c点连接第一电压比较器u3的输出端，所述第二状态显示灯l2和第三状态显示灯l3之间有d点连接第二电压比较器u4的输出端。
13.使用时，将待测电位器插入测试电路中，当结果显示部指示为第一状态显示灯l1亮，第二状态显示灯l2和第三状态显示灯l3不亮时，则待测电位器r10为超上限型不合格；
14.当结果显示部时指示为第二状态显示灯l2亮，第一状态显示灯l1和第三状态显示灯l3不亮，则待测电位器r10合格；
15.当结果显示部时指示为第三状态显示灯l3亮，第一状态显示灯l1和第二状态显示灯l2不亮，则待测电位器r10为低出下限型不合格。
16.(3)有益效果
17.本发明的有益效果在于：
18.1.本发明装置可以检测待测电位器r10中点位置标示是否合格，中点位置合格时结果显示部显示为ok，进一步的可以设置多个状态显示灯，所亮灯不同，对应着不同的情况，当中点位置合格，只有第二状态显示灯l2亮显示，提示效果明显，且对不合格类型不同，所亮不同的第一状态显示灯l1或第三状态显示灯l3可以进行区分，以便于确定调整方向。
19.2.本发明装置可以通过更换不同的待测电位器r10，来兼容不同设计规格的电位器中值是否合格的测试。
附图说明
20.图1：本发明实施例的原理电路图。
21.图2：本发明实施例的原理分步图。
22.图3：本发明的具有三个状态显示灯的实施例电路图。
23.图4：本发明实施例的电压比较后的输出执行结果显示图。
24.图5：本发明的第二调压电阻为可调电阻的实施例电路图。
25.图6：本发明测试电路使用判定逻辑图。
26.图7：本发明测试电路原理判定逻辑图。
27.图8：本发明实施例的整体电路图。
28.附图标记：1-供电部；2-参考电压部；3-电压比较部；4-结果显示部。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.实施例一，如图1所示；
31.本发明提供了一种电位器测试电路，包括供电部1、参考电压部2、电压比较部3和结果显示部4；
32.其中供电部1，连接电源；
33.参考电压部2，从上到下依次串联分压连接有第一调压电阻r4、第二调压电阻r11和第三调压电阻r14，其中第一调压电阻r4上端连接电源正极，第三调压电阻r14下端连接电源负极，所述第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间产生参考电压大于第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间产生参考电压；
34.电压比较部3，包括第一电压比较器u3和第二电压比较器u4，其中第一电压比较器u3的输入端“ ”连接于第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间的a2点处，第二电压比较器u4的输入端“ ”连接于第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间的a1点处，所述第一电压比较器u3和第二电压比较器u4的输入端
“‑”
均连接待测电位器r10的b点处，所述待测电位器r10至少是3端式可调电位器，b点处连接中心触头，待测电位器r10另外两端分别连接电源正极与电源负极，第一调压电阻r4和第二调压电阻r11之间产生参考电压即为a2点处电压，第二调压电阻r11和第三调压电阻r14之间产生参考电压即为a1点处电压，将a1点、a2点处电压与待测电位器r10中心触头连接的b点处电压进行比较计算；
35.结果显示部4，包括用于输出执行电压比较结果的状态显示灯，所述状态显示灯的上下端分别连接第一电压比较器u3和第二电压比较器u4的输出端。
36.结合图1和图2，本发明电路原理可简化分为三步：分压取样
→
比较计算
→
输出执行，首先，由参考电压部2中的三个串联的调压电阻进行分压，相邻两调压电阻之间产生参考电压，由此取样得到a2点和a1点处的电压，同时待测电位器r10中心触头调至中点产生另一参考电压，由此取样得到b点处的电压；其次，电压比较部3的第一电压比较器u3对a2点电压和b点处电压通过对连接其正反向的输入电压进行比较，第二电压比较器u4对a1点电压和b电处电压通过对连接其正反向的输入电压进行比较计算，当第一电压比较器u3/第二电压比较器u4正相端输入电压(a2/a3点电压)大于反相端输入电压(b点电压)时，其输出高电平，反之则输出低电平；最后，结果显示部4中的状态显示灯两端连接第一电压比较器u3和第二电压比较器u4于c点和d点，由于状态显示灯为单向导通的l灯，因此只有当c点处电压高于d点处电压时，状态显示灯才会亮起显示合格，
37.也就是说，当电路接通后第一状态显示灯没有亮起时，即说明待测电位器中值设置不合格。
38.要说明的是，本发明中的状态显示灯可以采用白炽灯、卤钨灯、led灯等多种类型的灯，本发明实施例中采用的是能耗低、日常生活中应用广泛的led灯，其使用寿命较长，不易损坏，应用于本发明测试电路具有较长的使用寿命。
39.实施例二，
40.如图3所示，与实施例一的不同之处是，本发明实施例中的状态显示灯包括从上到下依次串联连接的第一状态显示灯l1、第二状态显示灯l2和第三状态显示灯l3，所述第一状态显示灯l1的正极连接电源正极，第三状态显示灯l3的负极连接电源负极，所述第一状态显示灯l1和第二状态显示灯l2之间有c点连接第一电压比较器u3的输出端，所述第二状态显示灯和第三状态显示灯之间有d点连接第二电压比较器u4的输出端；
41.如图4为电压比较后的输出执行结果显示图，参考图3和图4，由于第二调压电阻r11位于a1和a2之间分压，因此a2点电压是大于a1点电压的，因此主要比较的是b点处电压与a1、a2点处电压大小，当b点电压大小位于a1和a2电压之间时，为ok，此时只有第二状态显示灯l2亮，当b点电压大小落入a1和a2点电压以外范围时，为ng，此时只有第一状态显示灯l1亮或第三状态显示灯l3亮，为了便于使用时更直观且快速分辨待测电位器r10是否合格，可以优选设置第二状态显示灯l2的亮灯颜色与第一状态显示灯l1亮、第三状态显示灯l3的亮灯时颜色不同，例如：第二状态显示灯l2设置为绿灯，第一状态显示灯l1亮、第三状态显示灯l3设置为红灯，当电路接通后结果显示部4的绿灯亮起，测试者可以迅速判定该待测电
位器r10中点位置在误差值以内，为合格，当红灯亮起，则为不合格。
42.要说明的是，本发明中待测电位器r10中点位置的误差上下限可由第一调压电阻r4、第二调压电阻r11、第三调压电阻r14的比值来选取。例如，设置中点值允许误差为
±
5％，则可选取第一调压电阻r4、第二调压电阻r11、第三调压电阻r14为45％/10％/45％的电阻，a1和a2点之间的电压差随着第二调压电阻r11的阻值变化也可同步发生变化，如更换第二调压电阻r11为更大阻值的电阻，a1和a2点之间的电压差减小，ok区域减小，相应的中点值允许误差也随之减小，反之更换第二调压电阻r11为更小阻值的电阻，则中点值允许误差增大，如图5所示，在另一实施例中，可以设置第二调压电阻r11’为可调电阻，以满足不同情况下对允许误差值的不同需求。
43.如图6为本发明测试电路使用判定逻辑图，首先将被测电阻(即待测电位器)插入测试电路中，查看第二状态显示灯l2是否亮起，若判定为是，则为ok，可更换下一个待测电位器进行测试，若判定为否，则查看第一状态显示灯l1是否亮起，若判定为是(即第一状态显示灯即l1亮)，则逆时针旋转调节待测电位器的中心触头并回到上一步判定第二状态显示灯l2是否亮起，若判定为否(即第一状态显示灯l1未亮)，则继续查看第三状态显示灯l3是否亮起，若判定为是(即第三状态显示灯l3亮)，则顺时针旋转调节待测电位器的中心触头并回到上一步判定第二状态显示灯l2是否亮起，若判定为否(即第三状态显示灯l3未亮，此时三个状态显示灯均未亮)，则检查电路是否完好或测试装置是否准确连接。
44.如图7为本发明测试电路原理判定逻辑图，首先准备对b点电压和a1、a2点电压比较，当b＞a2＞a1时，第一电压比较器u3和第二电压比较器u2均输出低电平，此时第一状态显示灯l1亮，第二状态显示灯l2和第三状态显示灯l3不亮，即待测电位器r10为ng品；当a2＞b＞a1时，第一电压比较器u3输出高电平，第二电压比较器u2输出低电平，此时第二状态显示灯l2亮，第一状态显示灯l1和第三状态显示灯l3不亮，即待测电位器r10为ok品；当a2＞a1＞b时，第一电压比较器u3和第二电压比较器u2均输出高电平，此时第三状态显示灯l3亮，第二状态显示灯l2和第一状态显示灯l1不亮，即待测电位器r10为ng品。
45.请参照图8，本发明实施例中测试电路的具体工作过程如下：
46.1.调节电位器到中点标示处，当a2点电压小于b点电压时，则其输出低电平，此时u3为截止状态，因此c点处相当于电源负极，而第一状态显示灯l1此时一端接电源正极，另一端为c点，因此第一状态显示灯l1处电路连通，第一状态显示灯l1被点亮；
47.由于r11的分压作用，a2点电压必大于a1点电压，因此a1点电压也小于b点电压，即输出低电平，此时u4也为截止状态，此时d点处相当于电源负极，而第二状态显示灯l2两端的c点电压和d点电压均相当于电源负极，故第二状态显示灯l2不亮，第三状态显示灯l3一端的d点电压相当于电源负极，另一端接地，因此第三状态显示灯l3此时也不亮；
48.因此该电位器中点电阻值相对管控范围内的合格电位器中点电阻值，是相对偏小的，使用该不合格电位器会导致电路中电流过大，容易损坏电器设备，因此当第一状态显示灯l1亮起，而第二状态显示灯l2和第三状态显示灯、l3不亮时，可判定该电位器为超过上限型不合格，需要逆时针旋转调节待测电位器中点位置直至第二状态显示灯l2亮起方为合格。
49.2.调节电位器到中点标示处，当a2点电压《b点电压《a1点电压时，第一电压比较器u3输出高电平，第二电压比较器u4输出低电平，此时第一电压比较器u3为连通状态，第二电
压比较器u4为截止状态，c点处相当于电源正极，d点处相当于电源负极，第二状态显示灯l2亮，由于第一状态显示灯l1一端连接电源正极，另一端为c点相当于电源正极，因此第一状态显示灯l1不亮，第三状态显示灯l3由于一端连接d点处相当于电源负极，另一端接地，因此第三状态显示灯l3也不亮；
50.从而得出，当第二状态显示灯l2亮，第一状态显示灯l1和第三状态显示灯l3不亮时，即显示出此电位器中点位于所设置的上下限允许误差值之间，故此电位器合格。
51.3.调节电位器至中点标示处，当b点电压《a2点电压《a1电压时，第一电压比较器u3输出高电平、第二电压比较器u4输出高电平，此时第一电压比较器u3和第二电压比较器u4均为联通状态，而c点和d点处电压均相当于电源正极，因此第一状态显示灯l1、第二状态显示灯l2不亮，而第三状态显示灯l3一端连接d点相当于电源正极，另一端接地，因此第三状态显示灯l3亮；
52.从而得出，当第三状态显示灯l3亮，第一状态显示灯l1和第二状态显示灯l2不亮时，即显示此电位器中值已处于所设置中值之下，为低出下限型不合格，需要顺时针旋转调节待测电位器中点位置直至第二状态显示灯l2亮起方为合格。
53.要说明的是，本发明是实施例中的电路是由外部电源通过usb-c口供电，供电部中通过退藕电容c7进行退耦，然后经过精密直流电压源u2进行二次稳压，使电压稳定至4v，通过滤波电容c3、滤波电容c4滤波后给第一电压比较器u3、第二电压比较器u4供电，第一电压比较器u3、第二电压比较器u4的型号均为max998eut t，供电部中还有若干个高精密电阻r2/r6/r4/r11/r14，其均使用精度为
±
0.1％、温漂为≤
±
50ppm的精密电阻，要说明的是，选用高精密电阻的理由是防止其精度误差及温漂对电路的检测结果造成影响，从而排除结果不准确的可能。
54.此外，图8供电部1中还包括type-c通用连接器u1，选用此类型连接器是为了契合本项发明的通用性，可以方便地在usb-c接口处接入该测试电路。
55.本发明实施例中的r10即为待检测电位器，可更换不同设计规格的电位器的进行测试，第一电压比较器u3和第二电压比较器u4为输入失调电压小于3mv的电压比较器。本发明实施例中的第一状态显示灯l1、第二状态显示灯l2、第三状态显示灯l3分别串联有限流电阻r5/r15/r13用于保护。
56.应当说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“第一”、“第二”、“第三”等指示方位或顺序关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施。