非接触眼压计的脉冲气流驱动控制研究

发布时间：2022-01-26 06:04

　　在非接触眼压计的临床应用中,脉冲气流激发人眼产生微弱振动,获取精确的眼压信息是眼压测量的关键。为提高脉冲气流的稳定性和可控性,提出了ArduinoMega2560单片机驱动步进电机控制气缸的驱动方案。系统设计外接步进电机驱动模块的单片机驱动步进电机,带动连动装置上的活塞运动,压缩气缸内的空气产生可控的脉冲气流,通过喷嘴喷出。单片机作为主控模块,利用软件建立非接触眼压计脉冲气流驱动控制系统的运动模型,实现对步进电机驱动电路的设计、运动曲线的算法分析和对运动过程数值模拟。这种驱动控制方法简单易操作,便于调试,稳定性强,结果表明采用该系统误差小于0.5 kPa,对确定脉冲气流大小范围具有参考价值。 

【文章来源】：长春理工大学学报(自然科学版). 2020,43(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

脉冲气流驱动控制系统组成

步进电机是将电脉冲转变成机械角位移的装置，选用符合要求的步进电机可有效提高检测效率和装置可靠性。需要将步进电机的旋转运动转换成横向滑动位移，选用滚轴螺杆，步进电机驱动示意图如图2所示[5]。已知步进电机驱动控制总质量M=1 kg；滑动面的摩擦系数μ=0.05，螺母的内部摩擦系数μ0=0.3；螺杆全长LB=600 mm，导程PB=12 mm，轴径DB=15 mm，螺杆材质（铁）密度ρ=7.9×103kg/m3；螺杆精度Δl=0.03 mm/step；定位时间t0≤0.8。已知以上驱动机构参数，计算选用的步进电机参数如下：

单片机最小系统模块电路图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CPLD的步进电机控制器设计技术研究[J]. 李玉琴.  中国战略新兴产业. 2018(08)
[2]步进电机控制系统建模及运行曲线仿真[J]. 周黎,杨世洪,高晓东.  电机与控制学报. 2011(01)
[3]步进电机闭环细分驱动控制系统设计[J]. 宋鸿飞,佟首峰,孟凡涛,宋延嵩.  长春理工大学学报(自然科学版). 2008(02)
[4]步进电机的选型与计算[J]. 范超毅,范巍.  机床与液压. 2008(05)
[5]高精度锁相环电机控制系统[J]. 耿朝阳,钟联炯,范跃华.  西安工业学院学报. 2005(03)
[6]眼压计中步进电机直线加速控制的软硬件实现[J]. 李玉峰,王林斗,魏景芝.  微电机(伺服技术). 2003(01)

硕士论文
[1]光纤力热复合测试仪的高速压力信号采集与处理[D]. 于锦辉.天津大学 2016
[2]步进电机驱动控制技术及其应用设计研究[D]. 陈志聪.厦门大学 2008
[3]激光干涉式非接触眼压计中电信号处理与控制系统研究[D]. 李玉峰.天津大学 2004



本文编号：3609956