生物反應(yīng)器
步進(jìn)電機驅(qū)動方式對蠕動泵精度的影響
時間：2022.07.29
首先，先要了解這三種驅(qū)動方式分別是什么？
RS-485：是一種串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，為了擴展應(yīng)用范圍通信能力，增加了多點、雙向通信能力，即允許在一條平衡總線上連接最多32個接收器，同時還增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和通信沖突的保護(hù)特性，通過差分傳輸擴展總線的共模范圍。
# 實驗測試 #
1、實驗設(shè)計
測試3種不同驅(qū)動方式的蠕動泵在“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，通過液體體積與設(shè)定值的差異去判斷步進(jìn)電機的驅(qū)動方式在不同于校準(zhǔn)參數(shù)時對蠕動泵精度的影響。
2、實驗方法及步驟
（1）實驗材料
脈沖量蠕動泵（測試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
模擬量蠕動泵（測試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
RS-485通訊蠕動泵（測試前已進(jìn)行校準(zhǔn)）
16號硅膠管
量筒1（量程: 20mL，精度: 0.5mL)
量筒2（量程: 50mL，精度: 1mL）
燒杯
純水
（2）實驗步驟
① 將16號硅膠管扣入蠕動泵滾輪中心，扣上蓋板以固定蠕動泵；
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，即下圖紅線位置，停止泵液；
測試3種不同驅(qū)動方式的蠕動泵在“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，通過液體體積與設(shè)定值的差異去判斷步進(jìn)電機的驅(qū)動方式在不同于校準(zhǔn)參數(shù)時對蠕動泵精度的影響。
2、實驗方法及步驟
（1）實驗材料
（2）實驗步驟
① 將16號硅膠管扣入蠕動泵滾輪中心，扣上蓋板以固定蠕動泵；
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，即下圖紅線位置，停止泵液；
3、注意事項
① 蠕動泵在進(jìn)行實驗前，統(tǒng)一使用16號硅膠管以50rpm的轉(zhuǎn)速泵出20mL的泵出液體積，以進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
② 在實驗進(jìn)行過程中，無論泵出液體積出現(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，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、實驗數(shù)據(jù)分析
實驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到下表：
（步進(jìn)電機驅(qū)動精度測試）
（精度測試散點示意圖）
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)動方式控制的蠕動泵會有不同結(jié)果。3種驅(qū)動方式中，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
RS-485通訊方式除了賦予蠕動泵高控制精度外，還具備以下優(yōu)點：① 系統(tǒng)運行穩(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。除非設(shè)備接口硬件損壞，或者總線線路斷開，否則總線抄表系統(tǒng)會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外，再無其他信號。且外來的干擾信號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，所以具有較強的抗空間干擾性能。
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