传感器技术及光电开关在微量注射泵中的应用

0章节微量静脉注射泵是临床医疗和生命科学研究中一种常常用于的，宽时回答展开均匀分布微量静脉注射的仪器。现今国内外微量静脉注射泵面对的难题是精度过于和成本较为低。

国内同类产品使用软件掌控静脉注射的精度，这造成仪器容错性很差，并且不能用于单一厂家的注射器。而国外同类产品使用电位计掌控静脉注射的精度，要超过比较低的精度则对电位收的拒绝很高。传感器是一种能感觉或号召规定的被测量物理量，并按一定规律转换成能用信号输入的器件或装置，它可将输出变量转换成可可供检测的电信号，并将各种参量送到计算机系统，展开智能监测、掌控，是测量系统中的一种前置部件。

近年来，传感器的应用于于是以朝着两个方向发展，一是单一功能传感器朝着多用途传感器的综合应用于发展；二是传感器与微处理机模块，既改良传感器的测量精度和可靠性，又提升微处理机的运算精度，二者相辅相成。当前，传感器已普遍用作工业、农业、交通、能源、宇宙空间、资源研发、环境保护、自然灾害预报、医疗保健以及癌症临床等各个领域。

本文研究了几种传感器在测量中的应用于，挑选了容栅传感器等传感器用作微量静脉注射泵系统的设计，顺利地提升了静脉注射精度，并相容多个厂家的注射器，强化了微量静脉注射泵的功能。本文将阐释这些传感器在微量静脉注射泵中的应用于。

1容栅传感器容栅传感器是一种基于逆面积工作原理，可测量大偏移的电容式数字传感器，与其它数字式偏移传感器，如光栅、感应同步器等比起，具备体积小、结构非常简单、分辨率和准确度低、测量速度快、功耗小、成本低、对用于环境拒绝不高等引人注目的特点，因此在电子测量技术中占据十分最重要的地位。随着测量技术向精密化、高速化、自动化、集成化、智能化、经济化、非认识简化和多功能化方向的发展，容栅传感器的应用于更加普遍。本系统中主要是对直线偏移的测量，所以使用直线型容栅传感器。

容栅传感器的结构十分类似于平行板电容器，它是由一组排成栅状结构的平行板电容器并联而出的，如果把随时间变化的周期信号，通过电子电路的掌控，在同一瞬间以有所不同的振幅产于，分别读取于顺序排列的栅状电容器各个栅极上，则在另一公共极板上，任一瞬间产生的感应器信号将与该瞬间读取的鼓舞信号具备完全相同的振幅产于。容栅传感器动栅、定栅各极板之间构成的电容的等效电路如图1右图，设C1(x)，C2(x)，C3(x)C8(x)为动栅上48块极板与定栅上适当极板所包含的电容量，它是偏移x的函数，假设小升空极板与光线极板几乎覆盖面积时两者之间的电容为C0，每一块小升空极板的宽度为w，则由图由此可知，当0xw时，C8(x)=C0(x)／w，C1(x)=C2(x)=C3(x)=C0，C4(x)=C0(1-x／w)，c5(x)=c6(x)=c7(x)=0。

由此可以得出结论整个量程中两极板之间的电容量随偏移x的变化规律。由图1可以显现出，在x为任何值时，动栅上的48块极板中总有一部分与地(屏蔽板)构成电容，适当的输出信号源必要终端地，对传感器的输入信号不产生影响，可是为了给定(x)((x)为传感器的输入信号相对于某一驱动信号的互为偏移)随偏移量x倒数变化的统一公式，在推论中不考虑到这些极板对地构成电容，而仍把它们看做对定栅板构成电容，只不过此时它们的电容量为零而已。由于这些电容量为零，则其电阻为无穷大。

适当的信号源全部落在这些电容上，某种程度，对传感器的输入信号无影响。如果给容栅传感器每组升空极板上当是的升空电压V1~V8为8路频率、幅值完全相同而邻接小极板间振幅差距为／4的正弦交变电压，则在发射极上有电压Vf，在接管极上有电压Vr。应用于交流电路理论及基尔霍夫电流定律，理解图l的等效电路，如下：如果用Vo回应各发射极电压的幅值，并所取8路信号中的第1路信号的振幅为参考值，则有：其中0为V1的相角。将上述各量及Ci(x)(i=1，2，，8)代入以上两式，即得可见，容栅传感器的输入电压是一频率与升空电压完全相同的正弦电压，其幅值在较小范围内变化，可近似于看做一常数，而振幅比V1落后了／4+(x)。

互为偏移(x)可使用鉴相型测量电路测得，才可获得比较偏移x，可见容栅传感器是一种振幅追踪型的偏移传感器，这种传感器对输出信号的幅值变化不脆弱，故具备较好的抗干扰能力。在整个测量系统中，容栅传感器的主要起到是把机械偏移量转变成电信号的振幅变化量，然后赠送给测量电路展开数据处理。容栅传感器通过仪器电压较为器TLC354展开掌控，由继电器供电，由CPU89C52获取所需的鼓舞信号，同时接管其感应器信号，并通过鉴相型电路测量出有鼓舞信号与感应器信号的相位差，经过一系列的变化，才可得出结论活塞移动的长度距离。functionImgZoom(Id)//新的设置图片大小避免撑破表格{varw=$(Id).width;varm=650;if(w。

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