医用手持式电动配药器的设计与实现

发布时间：2017-07-29 15:26

  本文关键词：医用手持式电动配药器的设计与实现

  更多相关文章： 手持式电动配药器 三相永磁无刷直流电动机 电流检测 直接转矩控制

【摘要】：目前临床静脉输液时,医院多采用集中配药、集中输液的方式。为提高配药速度和效率研发制造了手持式电动配药器。在试用中发现,手持式电动配药器有高浓度药液泡沫化、抽取液体时过量空气抽取、排出空气药液溅射等多个问题,影响使用效率。本论文首先分析医用手持式电动配药器的结构及运行原理,改进驱动电动配药器所采用的高转矩、轻量化、高能效的三相永磁无刷直流电动机的驱动程序,实现配药器运行速度调节并保持抽取力度。其次,在电动配药器运行中,实时检测电动机工作电流,通过监测电动机电流和运行状态判断配药器的运行情况,实现抽取药液时抽到空气自动停止、排出空气时排尽空气自动停止的功能。在分析密封容器的负压特性和电动机的负载运行特性后,采用平衡式透气针头及电机直接转矩控制的抽取设计,解决了密封容器的负压抽取问题。配药器样机的测试表明,采取改进的电机驱动方法,基本解决了电动配药器速度调节问题,实现抽取空气、排尽空气的自动停止问题。辅助以平衡式透气针头和直接转矩设计,解决了电动配药器对密封容器的适用性问题。
【关键词】：手持式电动配药器 三相永磁无刷直流电动机 电流检测 直接转矩控制
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH788
【目录】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题的背景10-11
• 1.2 电动配药器的现状11-12
• 1.3 电动配药器的主要缺点12
• 1.4 课题研究的目的和意义12-13
• 1.5 论文章节内容安排13-15
• 第二章 电动配药器的动力结构及问题分析15-26
• 2.1 电动配药器的动力结构及运行原理15-23
• 2.1.1 电动配药器的总体驱动结构15-17
• 2.1.2 配药器电动机的机械结构17-19
• 2.1.3 电动配药器中无刷直流电动机的驱动原理19-23
• 2.2 电动配药器的抽空排空问题23
• 2.3 负压瓶的药液抽取问题23-24
• 2.3.1 密封药瓶的医药用途23-24
• 2.3.2 抽取药液引起负压现象的初步分析24
• 2.4 本章小结24-26
• 第三章 电动配药器的改进设计26-33
• 3.1 抽空排空的技术改进方案26-28
• 3.1.1 抽空排空问题的理论分析26
• 3.1.2 三相永磁无刷电机的运行电流检测技术26-28
• 3.2 负压抽取的技术改进方案28-32
• 3.2.1 注射器针头的改进28-30
• 3.2.2 电动配药器的恒力矩抽取分析30-31
• 3.2.3 三相永磁无刷电动机的恒转矩驱动设计31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第四章 永磁无刷直流电机驱动的控制算法设计及仿真33-40
• 4.1 无磁链观测直接转矩控制基本原理33-34
• 4.2 直接转矩控制下的无刷电机恒转矩输出34-35
• 4.3 无刷直流电机直接转矩控制的Simulink建模及仿真35-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第五章 电动配药器的硬件设计与测试40-55
• 5.1 系统控制器设计40-45
• 5.1.1 单片机系统的控制逻辑41-42
• 5.1.2 电机驱动电路设计42-45
• 5.2 检测电路设计45-46
• 5.2.1 电流检测电路45-46
• 5.2.2 位置检测电路46
• 5.3 无刷直流电机的直接转矩控制算法的实现46-48
• 5.4 系统组装测试48-53
• 5.4.1 电动配药器基本功能测试49
• 5.4.2 电动配药器的智能停止49-52
• 5.4.3 电动配药器的恒力矩抽取52-53
• 5.5 测试结果及分析53-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 全文工作总结55
• 6.2 不足与展望55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 学位论文评阅及答辩情况表61

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本文编号：589843