數(shù)字電位器

　　數(shù)字電位器WDH22也稱為非接觸式電位器，是一種用數(shù)字傳感器檢測轉(zhuǎn)軸的角度變化，并將這個角度變化用多種信號類型反饋輸出的器件。

　　數(shù)字電位器WDH22與機(jī)械式電位器FCP22E相比，具有可程控改變有效電氣角度及輸出范圍、耐震動、噪聲小、壽命長等優(yōu)點，因而，已在自動檢測與控制、智能儀器儀表、船舶設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電等許多重要領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。

　　數(shù)字電位器取消了電阻基片和電刷，是一個半導(dǎo)體集成電路。其優(yōu)點為：調(diào)節(jié)精度高;沒有噪聲，有極長的工作壽命;無機(jī)械磨損;用于自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對角度位置的精確測量，也可以利用輸出反饋信號與角度變化成線性比例的特性，通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)功能。

　　數(shù)字電位器內(nèi)部電路原理：

　　原理介紹

　　數(shù)字電位器一般帶有總線接口，可通過單片機(jī)或邏輯電路進(jìn)行編程。它適合構(gòu)成各種可編程模擬器件，如可編程增益放大器、可編程濾波器、可編程線性穩(wěn)壓電源及音調(diào)/音量控制電路，真正實現(xiàn)了“把模擬器件放到總線上”(即單片機(jī)通過總線控制系統(tǒng)的模擬功能塊)這一全新設(shè)計理念。

　　由于數(shù)字電位器可代替機(jī)械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路。當(dāng)數(shù)字電位器用作分壓器時，其高端、低端、滑動端分別用VH、VL、VW表示;而用作可調(diào)電阻器時，分別用RH、RL和RW表示。

　　數(shù)字電位器的數(shù)字控制部分包括加減計數(shù)器、譯碼電路、保存與恢復(fù)控制電路和不揮發(fā)存儲器等4個數(shù)字電路模塊。利用串入、并出的加/減計數(shù)器在輸入脈沖和控制信號的控制下可實現(xiàn)加/減計數(shù)，計數(shù)器把累計的數(shù)據(jù)直接提供給譯碼電路控制開關(guān)陣列，同時也將數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部存儲器保存。當(dāng)外部計數(shù)脈沖信號停止或片選信號無效后，譯碼電路的輸出端只有一個有效，于是只選擇一個MOS管導(dǎo)通。

　　數(shù)字控制部分的存儲器是一種掉電不揮發(fā)存儲器，當(dāng)電路掉電后再次上電時，數(shù)字電位器中仍保存著原有的控制數(shù)據(jù)，其中間抽頭到兩端點之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。因此，數(shù)字電位器與機(jī)械式電位器的使用效果基本相同。但是由于開關(guān)的工作采用“先連接后斷開”的方式，所以在輸入計數(shù)有效期間，數(shù)字電位器的電阻值與期望值可能會有一定的差別，只有在調(diào)整結(jié)束后才能達(dá)到期望值。

　　數(shù)字電位器特性：

　　◆采用傳感器原理生產(chǎn)，具有良好的線性、精度和溫度穩(wěn)定性。

　　◆采用軟件實現(xiàn)功能，可以根據(jù)使用要求變化進(jìn)行定制。

　　◆工作方式為非接觸，避免傳統(tǒng)電位器的磨損，壽命長，可靠性高。

　　◆由于取消了傳統(tǒng)電位器中的電刷基片，有效行程達(dá)到360°，實現(xiàn)無盲區(qū)測量。

　　◆輸出信號類型多(0-5V/0-10V/4-20mA/串行數(shù)字信號輸出)，方便信號采集處理。

　　◆可以通過軟件實現(xiàn)有效行程和輸出信號的變化，滿足各種特殊要求。

　　◆應(yīng)用范圍廣，使用靈活。

　　數(shù)字電位器與機(jī)械式電位器區(qū)別

　　有兩個重要區(qū)別：

　　1)調(diào)整過程中，數(shù)字電位器的電阻值不是連續(xù)變化的，而是在調(diào)整結(jié)束后才具有所希望的輸出。這是因為數(shù)字電位器采用MOS管作為開關(guān)電路，并且采用“先開后關(guān)”的控制方法 。

　　2)數(shù)字電位器無法實現(xiàn)電阻的連續(xù)調(diào)整，而只能按數(shù)字電位器中電阻網(wǎng)絡(luò)上的最小電阻值進(jìn)行調(diào)整。

　　產(chǎn)品應(yīng)用

　　數(shù)字電位器正在國內(nèi)外迅速推廣，并大量應(yīng)用于檢測儀器、PC、手機(jī)、家用電器、現(xiàn)代辦公設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。例如：電冰箱、程控機(jī)、電源、功率表、自動檢測設(shè)備、光纖網(wǎng)絡(luò)、調(diào)節(jié)LCD顯示屏、電壓控制、取代機(jī)械式電位器、匹配線性阻抗、調(diào)節(jié)VCOM 設(shè)置。

　　總結(jié)

　　數(shù)字電位器是一種頗具發(fā)展前景的新型電子器件，在許多領(lǐng)域可取代傳統(tǒng)的機(jī)械電位器。其優(yōu)點為：調(diào)節(jié)精度高;無噪聲，工作壽命極長;無機(jī)械磨損;數(shù)據(jù)可讀寫;具有配置寄存器及數(shù)據(jù)寄存器;多電平量存儲功能。它廣泛應(yīng)用于儀器儀表、計算機(jī)及通信設(shè)備、家用電器、醫(yī)療保健產(chǎn)品、工業(yè)控制等領(lǐng)域。任何需要用電阻來進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和控制的場合，都可使用數(shù)字電位器構(gòu)成可編程模擬電路。但是在實際使用中應(yīng)特別注意數(shù)字電位器的電阻調(diào)整誤差，由于不同應(yīng)用場合時的誤差影響因素有所不同。因此在實際應(yīng)用時，最好利用A/D轉(zhuǎn)換電路對其進(jìn)行精確測量，并采用單片機(jī)對其補(bǔ)償。

　　數(shù)字電位器典型應(yīng)用

　　調(diào)節(jié)LCD顯示屏

　　電壓控制

　　取代機(jī)械式電位器

　　匹配線性阻抗

　　調(diào)節(jié)VCOM 設(shè)置 典型應(yīng)用

　　調(diào)節(jié)LCD顯示屏

　　電壓控制

　　取代機(jī)械