求：单片机控制外部电路电阻做负载的方式

只看该作者 · 2017-8-1 21:13

最近在学相关方面的知识，可能问题有些小白，望大神勿喷。

目前需要实现单片机控制外部电路的电阻大小，以调整外部电路中的负载大小。项目其他部分已经通过51单片机完成了，1s内会有数十个数据产生，根据这个数据来调整外部电路的负载。

外部电路很简单，就一个手摇发电机（24V，200W），想加一个可由单片机控制的电阻（100-200级即可）。以实现电阻变化，手摇发电机摇动受到的阻力发生变化。电阻越小，阻力越大；电阻越大，阻力越小（最多1千欧的电阻即可）。

由于需要精确的控制电阻，且不随电流温度等发生变化。所以了解了数字电位器后，比如X9C10X系列，有人说不大适合接外部电路。
普通电位器多是人工旋转控制，也不合适。
貌似开关控制也有相关方法，但是没有现成的产品可以用。

望求可以直接使用的产品，或者相关解决思路，有直接的元器件推荐最好不过了。

3万 · 2017-8-1 21:17

你要先弄清需要多少精度的电阻调节精度

只看该作者 · 2017-8-1 21:28

dirtwillfly 发表于 2017-8-1 21:17
你要先弄清需要多少精度的电阻调节精度

初步估算的为0--1000欧阻值，可调100级以上就可以。
您有什么建议？谢谢

只看该作者 · 2017-8-1 21:36

我之前用过1000欧姆的滑动电阻做过测试，只有几百欧姆之间可以感觉到发电机的阻力发生明显变化。再大的电阻和空转感觉上没有区别了。但是说实在的，精度是10欧姆还是1欧姆，或者其他，都可以，只要能够实现稳定的控制即可。

3万 · 2017-8-1 22:27

舍利弗发表于 2017-8-1 21:36
我之前用过1000欧姆的滑动电阻做过测试，只有几百欧姆之间可以感觉到发电机的阻力发生明显变化。再大的电阻 ...

X9C102基本就能满足你的要求，除了最小阻值是40欧

1万 · 2017-8-1 22:37

横流和恒压负载最好做。
电阻负载，要浮地，做高频，用纯运放来搭，很难做，建议还是用电阻来实现电阻性质的负载。

2万 · 2017-8-1 23:08

数控模拟电阻是你需要的。

只看该作者 · 2017-8-2 09:38

楼主怎么没提到这个电阻的功率？

只看该作者 · 2017-8-2 09:49

dirtwillfly 发表于 2017-8-1 22:27
X9C102基本就能满足你的要求，除了最小阻值是40欧

感谢您的建议。
我手里有104的，再做验证，除了感觉稳定性有些不足外，感觉还是可以尝试的。所以今天再买几个102的试一下，4个并联下就10欧了

只看该作者 · 2017-8-2 09:55

datouyuan 发表于 2017-8-2 09:38
楼主怎么没提到这个电阻的功率？

外部电路的功率最大就只能够200-300w,毕竟只是手摇的发电机，很难再大了。
外部电路只要一个可控的电阻就可以，最高的功率在二三百瓦也就可以。或者只要电阻不冒烟烧坏，小些也可以。本身手摇发电机不可能持续输出最大功率，最多的功率也就是100w以内。

只看该作者 · 2017-8-2 10:00

coody 发表于 2017-8-1 23:08
数控模拟电阻是你需要的。

感谢您的建议。数控模拟电阻应该可行，可惜现在单片机知识薄弱，淘宝搜索了一遍，没有现成的产品。若是实在没有可选的现成产品，就开始研究这个方式。

只看该作者 · 2017-8-2 10:04

linqing171 发表于 2017-8-1 22:37
横流和恒压负载最好做。
电阻负载，要浮地，做高频，用纯运放来搭，很难做，建议还是用电阻来实现电阻性质 ...

感谢您的建议。
恒流和恒压方向我会去学习看看，下面的词语百度了下，需要恶补下再研究。

只看该作者 · 2017-8-2 13:58

本帖最后由 datouyuan 于 2017-8-2 14:07 编辑

舍利弗发表于 2017-8-2 09:55
外部电路的功率最大就只能够200-300w,毕竟只是手摇的发电机，很难再大了。
外部电路只要一个可控的电阻就 ...

100W的可调电阻？
这太恐怖了。
你这个电阻是不是发电机的负载电阻？假如是这样，前面的讨论都没意义。

3万 · 2017-8-2 14:30

舍利弗发表于 2017-8-2 09:49
感谢您的建议。
我手里有104的，再做验证，除了感觉稳定性有些不足外，感觉还是可以尝试的。所以今天再买 ...

只看该作者 · 2017-8-2 15:53

datouyuan 发表于 2017-8-2 13:58
100W的可调电阻？
这太恐怖了。
你这个电阻是不是发电机的负载电阻？假如是这样，前面的讨论都没意义。

抱歉，这方面的知识我确实是门外汉

，只是一个兴趣，想去做一些东西，也是第一次在论坛上寻求帮助。
现在我需要为手摇发电机的电路找一个可通过单片机控制的负载，负载大小的变化，进而影响手摇发电机的阻力。这个小项目前面是一个传感器采集发电机的输入力度，根据这个力度来调整发电机的负载，使发电机的阻力和输入动力大致相等。选择电阻作为负载，是因为之前我使用了一个可调的刹车电阻做的测试，可以实现阻力的关联性变化。
作为普通的纯电阻来讲，确实有不妥的地方。外力达到发电机最大功率附近时，应该使用最小的电阻，而普通的小电阻，多数都不足1W的散热功率，有被烧坏的可能。

如果您有什么意见，还望您能够不吝赐教。感谢

。

只看该作者 · 2017-8-2 16:18

舍利弗发表于 2017-8-2 15:53
抱歉，这方面的知识我确实是门外汉，只是一个兴趣，想去做一些东西，也是第一次在论坛上寻求帮助 ...

我还是不理解你这个项目。

发电机的转速与输出电压成正比。
你说的输入力度应该和输出电流成正比。
在转速极低时（输出电压接近0V），不管负载电阻如何变化，力度都一样。所以只说力度，不说转速是没意义的。

只看该作者 · 2017-8-2 16:38

datouyuan 发表于 2017-8-2 16:18
我还是不理解你这个项目。

发电机的转速与输出电压成正比。

我是用的是一个带减速器的直流电机，在发电机转动初期并不介入控制（也不接入电路），比如1/8s的时间（举例说明）。1/8之后，发电机在外力的手摇的作用下，产生了一个转速和力传感器采集的力的数值。这时负载调控介入，根据力的数据，调整负载大小，抵消外力带来的加速度，发电机转速不再增加，之后就是匀速运动。发电机保持一个大致区间的转速稳定转动。
但是外力会变化，这时为了保持匀速的运动，负载要跟着力传感器的数值进行负载的调整，在非常短的时间内，始终有一个和外力差不多的发电机阻力存在。
这里面，保持不变的转速，是前1/8秒内通过外力大小确定的速度，随初期用力大小而不同，用力大，这个转速就大。

只看该作者 · 2017-8-2 16:42

datouyuan 发表于 2017-8-2 16:18
我还是不理解你这个项目。

发电机的转速与输出电压成正比。

简单的描述实现的效果：
发电机作为阻力，人摇发电机。
发电机遇强则强，遇弱则弱。
最终发电机可以在中间大部分时间保持匀速转动。

只看该作者 · 2017-8-2 17:23

舍利弗发表于 2017-8-2 16:42
简单的描述实现的效果：
发电机作为阻力，人摇发电机。
发电机遇强则强，遇弱则弱。

根据你这段话的描述，都不需要输入传感器、mcu，仅靠几个三极管构成的模拟电路就可以达到要求。
当然其中有个大功率三极管要安装在散热片上。

因为转速正比于输出电压，就用输出电压来控制三极管的导通电流就可以了。当输出电压下降（转速下降）时减少导通电流（减少阻力）。当输出电压上升（转速上升）时增加导通电流（增加阻力）。

只看该作者 · 2017-8-2 17:37

datouyuan 发表于 2017-8-2 17:23
根据你这段话的描述，都不需要输入传感器、mcu，仅靠几个三极管构成的模拟电路就可以达到要求。
当然其中 ...

非常感谢。
我今天一直在学习三极管和场效应管，也买了几个打算回来试一下（散热器也买了），刚看三极管时，看到有人说他受电流影响较大，放大系数不稳定。再一想自己的的电压虽然稳定，但是每次并不相等，一下蒙圈了，不知道这个控制如何去操作。
所以还得继续恶补一下这一个方向的知识，要不您的话换成我执行起来，难之又难。

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