步进电机驱动方式对蠕动泵精度的影响
2022-07-29 08:44 holves
首先，先要了解这三种驱动方式分别是什么？
RS-485：是一种串行数据接口标准，为了扩展应用范围通信能力，增加了多点、双向通信能力，即允许在一条平衡总线上连接最多32个接收器，同时还增加了发送器的驱动能力和通信冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。
# 实验测试 #
1、实验设计
测试3种不同驱动方式的蠕动泵在“不同转速下泵出相同体积的液体”和“相同转速下泵出不同液体体积”两种情况下，通过液体体积与设定值的差异去判断步进电机的驱动方式在不同于校准参数时对蠕动泵精度的影响。
2、实验方法及步骤
（1）实验材料
脉冲量蠕动泵（测试前已进行校准）
模拟量蠕动泵（测试前已进行校准）
RS-485通讯蠕动泵（测试前已进行校准）
16号硅胶管
量筒1（量程: 20mL，精度: 0.5mL)
量筒2（量程: 50mL，精度: 1mL）
烧杯
纯水
（2）实验步骤
① 将16号硅胶管扣入蠕动泵滚轮中心，扣上盖板以固定蠕动泵；
② 将硅胶管进液端和出液端均放置在装有纯水的烧杯中；
③ 设定手动转速，将硅胶管内的空气排出，当纯水泵至硅胶管出液端管口时，即下图红线位置，停止泵液；
测试3种不同驱动方式的蠕动泵在“不同转速下泵出相同体积的液体”和“相同转速下泵出不同液体体积”两种情况下，通过液体体积与设定值的差异去判断步进电机的驱动方式在不同于校准参数时对蠕动泵精度的影响。
2、实验方法及步骤
（1）实验材料
（2）实验步骤
① 将16号硅胶管扣入蠕动泵滚轮中心，扣上盖板以固定蠕动泵；
② 将硅胶管进液端和出液端均放置在装有纯水的烧杯中；
③ 设定手动转速，将硅胶管内的空气排出，当纯水泵至硅胶管出液端管口时，即下图红线位置，停止泵液；
3、注意事项
① 蠕动泵在进行实验前，统一使用16号硅胶管以50rpm的转速泵出20mL的泵出液体积，以进行校准操作。
② 在实验进行过程中，无论泵出液体积出现多少差异，都不可再进行校准操作。
③ 读取泵出液体积时，将量筒放在平整的桌面上，使视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。
4、实验数据分析
实验的数据进行整理，得到下表：
（步进电机驱动精度测试）
（精度测试散点示意图）
从表中数据可以看出，一旦改变了转速和泵出量，不同的驱动方式控制的蠕动泵会有不同结果。3种驱动方式中，RS-485通讯方式的控制精度最优，脉冲次之，模拟量的误差最大。
RS-485通讯的优点
RS-485通讯方式除了赋予蠕动泵高控制精度外，还具备以下优点：① 系统运行稳定——利用专用通信总线把集中器和主站安全、可靠地连接起来。除非设备接口硬件损坏，或者总线线路断开，否则总线抄表系统会一直保持良好的通信效果和抄收成功率。
② 通信速率高——由于使用的是专用的有线通信线路连接，线路上除了通信信号外，再无其他信号。且外来的干扰信号耦合到线路后的衰减很大，所以集中器能以较高的速率与主站通信。
③ 抗干扰——RS-485总线信道是专用的通信信道，通过在通信线缆上添加的屏蔽，可以有效地保证通信效果，所以具有较强的抗空间干扰性能。
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