多通道微量注射泵的設計與實現
加入技術交流群
FPGA(即現場可編輯門陣列)采用的是Attera公司生產的CYCLONE II系列。EP2C5。FPGA采用獨特的并行運算電路，在一個控制核心中可以加入多個控制對象進行獨立驅動，控制性能不受到影響，各控制對象間不會產生干擾，避免了多對象實時控制中繁瑣的時序設計問題，正好符合設計中同時控制多臺注射泵的要求，一定程度上提高系統的集成度和抗干擾能力。同時FPGA具有硬件實時處理能力，每個硬件都例化在FPGA里面，等效于旋轉編碼器和壓力傳感器都成為了FPGA的一個硬件塊，因此，其處理速度會非?？臁?br />2．2 步進電機驅動模塊
步進電機驅動采用三洋公司生產的THB7128驅動芯片，它具有高細分，大功率的特點。THB7218為雙全橋MOSFET驅動，最高耐壓為DC 40 V，大電流3．3 A(峰值)，具有自動半流鎖定功能，內置混合式衰減模式。相比其他驅動芯片，該苡片最突出的特點是最高達到1／128細分，因此電機運轉非常平穩(wěn)。THB7128電路圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/150743.htm
2．3 傳感器模塊
2．3．1 旋轉編碼器
本系統的閉環(huán)控制采用了光電式旋轉編碼器。經過充分的市場調研，選擇了日本OMRON公司生產的E6A2系統編碼器。它結構簡單，體積小，精度高，響應速度快，性能穩(wěn)定，特別在高分辨率和大量程角速率／位移測量系統中，更具優(yōu)越性。旋轉編碼器按照信號和原理分成增量式和絕對式兩種，本系統采用增量式編碼器。
它由主碼盤、鑒相盤、光學系統和光電變換器組成。在主碼盤(光電盤)周邊上刻有節(jié)距相等的輻射狀窄帶，形成均勻分布的透明區(qū)和不透明區(qū)。鑒相盤與主碼盤平行，并刻有a，b兩組透檢測窄縫，它們彼此錯開1／4節(jié)距，以使A，B兩個光電變換器的輸出信號在相位上相差90°。工作時，鑒相盤靜止，主碼盤和轉軸轉動，光投射到主碼盤和鑒相盤上，當主碼盤上的透明區(qū)與窄縫對齊時，光電變換器輸出電壓最大，當不透明區(qū)與窄縫對齊時，電壓最小。因此主碼盤每轉過一個刻線周期，光電變換器將輸出一個近似的正弦波電壓，且變換器A，B相位差為90°。為了判斷碼盤的絕對位置，還必須設置一個基準點，即“零位標志槽”。碼盤每轉一圈，零位標志槽對應的光敏元件產生一個脈沖，稱為“一轉脈沖”。
2．3．2 壓力傳感器
本系統采用電阻應變式壓力傳感器。其工作原理是將一種電阻應變片粘貼在各種彈性敏感元件上，當彈性敏感元件受到外力的作用時將產生應變，電阻應變片將應變再轉化為電阻的變化，然后電阻變化值通過數模轉換成為壓力變化值。圖4為壓力傳感器的應用電路圖，由4個壓敏電阻組成惠斯通電橋電路，無差壓時，電橋兩臂平等，差壓信號加到4個陶瓷壓敏電阻上時，壓敏電阻的阻值隨差壓變化，引起電橋失衡。電橋失衡引起電流的變化，通過ADS1242芯片進行數模轉換，把模擬信號轉化為數字信號，再傳至主控芯片。
評論