数字电位器的数字电位器

数字电位器WDH22也称为非接触式电位器，是一种用数字传感器检测转轴的角度变化，并将这个角度变化用多种信号类型反馈输出的器件。

数字电位器WDH22与机械式电位器FCP22E相比，具有可程控改变有效电气角度及输出范围、耐震动、噪声小、寿命长等优点，因而，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、船舶设备、风力发电等许多重要领域得到成功应用。

数字电位器取消了电阻基片和电刷，是一个半导体集成电路。其优点为：调节精度高；没有噪声，有极长的工作寿命；无机械磨损；用于自动控制系统可以实现对角度位置的精确测量，也可以利用输出反馈信号与角度变化成线性比例的特性，通过驱动转轴实现输出调节功能。

数字电位器的选型

数字电位器选型主要考虑电位器的个数，滑片的数目即有多少级，电阻的阻值，有没有缓冲触头，能否记忆掉电时的位置，封装等等。

对于你的系统中如果需要多个数字电位器的话，可以考虑选型集成多个数字电位器的芯片，如CAT5221,CAT5241等； 如果你的系统要求电位器的分辨率要求比较高的话，可以选择滑片数目多一些的电位器，比如CAT5251等，当然，也可以使用两个数字电位器串联达到这个目的； 对于带缓冲器输出的电位器，输出是一个电压值，而不是一个电阻值，所以如果用于运放反馈回路上的电阻的话，是不合适的，这个时候应该选择不带缓冲器的； 如果你的系统重新上电时，希望能阻值能够恢复上一次掉电时的阻值，则要选择非易失性的数字电位器； 对于变化的信号，还要考虑器件的频率响应相关参数。 数字电位器与机械电位器相比最大的优点在于数字电位器的使用寿命。

一般的机械电位器使用寿命较低，很多使用数千次后就出现磨损，失效等异常。而数字电位器一般以百万次为单位。

通过将电位器中心抽头与高端或低端相连，或使高端或低端浮空，数字电位器能配置成2端可变电阻。与数/模转换器不同，数字电位器能将H端接最高电压或最低电压端。

选用数字电位器时，用户也需考虑具体的指标：线性或对数调节、抽头数、抽头级数、非易失存储器、成本等。

数字电位器的内部电路原理：

数字电位器一般由角度传感器电路、数据处理电路、信号转换电路组成。角度传感器电路是数字电位器的重要组成部分，它将角度变化量采集转换成随角度变化的模拟信号。数据处理电路是一种特殊的模/数转换电路，转换后的数字量代表0~360°的角度值。信号转换电路根据需要将角度值转换成模拟量（电压/电流）信号或串行数字信号输出。

数字电位器一般带有总线接口，可通过单片机或逻辑电路进行编程。它适合构成各种可编程模拟器件，如可编程增益放大器、可编程滤波器、可编程线性稳压电源及音调/音量控制电路，真正实现了“把模拟器件放到总线上”（即单片机通过总线控制系统的模拟功能块）这一全新设计理念。

由于数字电位器可代替机械式电位器，所以二者在原理上有相似之处。数字电位器属于集成化的三端可变电阻器件其等效电路。当数字电位器用作分压器时，其高端、低端、滑动端分别用VH、VL、VW表示；而用作可调电阻器时，分别用RH、RL和RW表示。

数字电位器的数字控制部分包括加减计数器、译码电路、保存与恢复控制电路和不挥发存储器等4个数字电路模块。利用串入、并出的加/减计数器在输入脉冲和控制信号的控制下可实现加/减计数，计数器把累计的数据直接提供给译码电路控制开关阵列，同时也将数据传送给内部存储器保存。当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后，译码电路的输出端只有一个有效，于是只选择一个MOS管导通。

数字控制部分的存储器是一种掉电不挥发存储器，当电路掉电后再次上电时，数字电位器中仍保存着原有的控制数据，其中间抽头到两端点之间的电阻值仍是上一次的调整结果。因此，数字电位器与机械式电位器的使用效果基本相同。但是由于开关的工作采用“先连接后断开”的方式，所以在输入计数有效期间，数字电位器的电阻值与期望值可能会有一定的差别，只有在调整结束后才能达到期望值。 ◆采用传感器原理生产，具有良好的线性、精度和温度稳定性。

◆采用软件实现功能，可以根据使用要求变化进行定制。

◆工作方式为非接触，避免传统电位器的磨损，寿命长，可靠性高。

◆由于取消了传统电位器中的电刷基片，有效行程达到360°，实现无盲区测量。

◆输出信号类型多（0-5V/0-10V/4-20mA/串行数字信号输出），方便信号采集处理。

◆可以通过软件实现有效行程和输出信号的变化，满足各种特殊要求。

◆应用范围广，使用灵活。