微量注射泵的设计与实现

陈 曦 王 清 蔡姗姗

(河北工业大学控制科学与工程学院，天津 300130)

微量注射泵是应用于工业生产、实验室和医院的一种微流量供给装置，主要用于精密流体传输，例如：医院的自动输液以及生产中自动微量加药等。目前在欧美国家，关于微量注射泵的研制和应用都已进入一个相对成熟和稳定的阶段,而国内关于微量注射泵的研制和临床使用尚落后于欧美国家，仍处于推广阶段，因此注射泵的市场前景很广阔[1]。目前市场上已有的微量注射泵的主要问题是价格昂贵，在运行过程中速度、流量不稳，而且一般只实现单通道匀速注射。本设计旨在研究开发一套性能优越的微量注射泵系统，使系统稳定、操作简单，应用在系统中能同时控制多台微量注射泵进行加减速注射,且能与计算机实时通信。

1 系统概述①

微量注射泵硬件系统整体可以分为主控制模块、电机运动模块、状态检测模块和RS-485通信模块。

整个微量注射泵的系统流程如图1所示，上位机通过标准RS-485接口实现与主控制芯片串行通信连接，实际应用中通过计算机或微处理器给微量注射泵写入动作或查询指令。当接收到正确的一帧数据后，主控模块控制步进电机，通过减速器减速后驱动精密丝杠，以实现将旋转运动最终变为针管的直线运动。控制指令脉冲的数量、频率和通电顺序，便可控制从动部件运动的位移量、速度和运动方向。同时通过状态检测模块得到注射器和电机的实际工作情况反馈给主控制模块，做到实时检测微量注射泵的情况。……