生物反應(yīng)器
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式對(duì)蠕動(dòng)泵精度的影響
時(shí)間：2022.07.29
首先，先要了解這三種驅(qū)動(dòng)方式分別是什么？
RS-485：是一種串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，為了擴(kuò)展應(yīng)用范圍通信能力，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許在一條平衡總線上連接最多32個(gè)接收器，同時(shí)還增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和通信沖突的保護(hù)特性，通過(guò)差分傳輸擴(kuò)展總線的共模范圍。
# 實(shí)驗(yàn)測(cè)試 #
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
測(cè)試3種不同驅(qū)動(dòng)方式的蠕動(dòng)泵在“不同轉(zhuǎn)速下泵出相同體積的液體”和“相同轉(zhuǎn)速下泵出不同液體體積”兩種情況下，通過(guò)液體體積與設(shè)定值的差異去判斷步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式在不同于校準(zhǔn)參數(shù)時(shí)對(duì)蠕動(dòng)泵精度的影響。
2、實(shí)驗(yàn)方法及步驟
（1）實(shí)驗(yàn)材料
脈沖量蠕動(dòng)泵（測(cè)試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
模擬量蠕動(dòng)泵（測(cè)試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
RS-485通訊蠕動(dòng)泵（測(cè)試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
16號(hào)硅膠管
量筒1（量程: 20mL，精度: 0.5mL)
量筒2（量程: 50mL，精度: 1mL）
燒杯
純水
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
① 將16號(hào)硅膠管扣入蠕動(dòng)泵滾輪中心，扣上蓋板以固定蠕動(dòng)泵；
② 將硅膠管進(jìn)液端和出液端均放置在裝有純水的燒杯中；
③ 設(shè)定手動(dòng)轉(zhuǎn)速，將硅膠管內(nèi)的空氣排出，當(dāng)純水泵至硅膠管出液端管口時(shí)，即下圖紅線位置，停止泵液；
測(cè)試3種不同驅(qū)動(dòng)方式的蠕動(dòng)泵在“不同轉(zhuǎn)速下泵出相同體積的液體”和“相同轉(zhuǎn)速下泵出不同液體體積”兩種情況下，通過(guò)液體體積與設(shè)定值的差異去判斷步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式在不同于校準(zhǔn)參數(shù)時(shí)對(duì)蠕動(dòng)泵精度的影響。
2、實(shí)驗(yàn)方法及步驟
（1）實(shí)驗(yàn)材料
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
① 將16號(hào)硅膠管扣入蠕動(dòng)泵滾輪中心，扣上蓋板以固定蠕動(dòng)泵；
② 將硅膠管進(jìn)液端和出液端均放置在裝有純水的燒杯中；
③ 設(shè)定手動(dòng)轉(zhuǎn)速，將硅膠管內(nèi)的空氣排出，當(dāng)純水泵至硅膠管出液端管口時(shí)，即下圖紅線位置，停止泵液；
3、注意事項(xiàng)
① 蠕動(dòng)泵在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，統(tǒng)一使用16號(hào)硅膠管以50rpm的轉(zhuǎn)速泵出20mL的泵出液體積，以進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
② 在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，無(wú)論泵出液體積出現(xiàn)多少差異，都不可再進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
③ 讀取泵出液體積時(shí)，將量筒放在平整的桌面上，使視線與量筒內(nèi)液體凹液面的最低處保持水平。
4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到下表：
（步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)精度測(cè)試）
（精度測(cè)試散點(diǎn)示意圖）
從表中數(shù)據(jù)可以看出，一旦改變了轉(zhuǎn)速和泵出量，不同的驅(qū)動(dòng)方式控制的蠕動(dòng)泵會(huì)有不同結(jié)果。3種驅(qū)動(dòng)方式中，RS-485通訊方式的控制精度最優(yōu)，脈沖次之，模擬量的誤差最大。
RS-485通訊的優(yōu)點(diǎn)
RS-485通訊方式除了賦予蠕動(dòng)泵高控制精度外，還具備以下優(yōu)點(diǎn)：① 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定——利用專用通信總線把集中器和主站安全、可靠地連接起來(lái)。除非設(shè)備接口硬件損壞，或者總線線路斷開(kāi)，否則總線抄表系統(tǒng)會(huì)一直保持良好的通信效果和抄收成功率。
② 通信速率高——由于使用的是專用的有線通信線路連接，線路上除了通信信號(hào)外，再無(wú)其他信號(hào)。且外來(lái)的干擾信號(hào)耦合到線路后的衰減很大，所以集中器能以較高的速率與主站通信。
③ 抗干擾——RS-485總線信道是專用的通信信道，通過(guò)在通信線纜上添加的屏蔽，可以有效地保證通信效果，所以具有較強(qiáng)的抗空間干擾性能。
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