塔代伊-基于单片机的输液监护器的设计(8)

输液监护

2输液监护器的硬件设计

2．1执行机构

本设计的执行机构采用的足步进电机。单片机控制步进电动机，主要任务是：按相序输入脉冲以实现电机转动方向控制。每输入一个脉冲电机沿选择方向前进一步，每前进一步电机转动一个固定角度。从这个意义上讲，电机也是一个数字/角度转换器。

2．1．1步进电动机概述

步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移（或线位移）的电磁装置，是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种状态，当有脉冲输入时步进电动机一步一小地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。

在电动机定子上有A、B、C三对磁极，磁极上绕有线圈，分别称之类A相、B相和C相，而转子则是一个带齿的铁心，这种步进电动机称之为三相步进电动机。如果线圈中通以直流电，就会产生磁场，当A、B、C三个磁极的线圈依次轮流通电，则A、B、C三对磁极就依次轮流产生磁场吸引转子转动。定子各相轮流通电一次转过一个齿。这样按A→B→C→A→B→C→A...次序轮流通电,步进电动机就一步一步地按逆时针方向旋转。如果把步进电动机通电线圈转换的次序倒过业换成A→C→B→A→C→B→...的顺序，则步进电动机将按顺时针方向旋转，所以要改变进电动机的旋转方向可以在任何一相通电时进行。

步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天，传统电动机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应这些要求，发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统，其中较有自己特点，且应用十分广泛的一类便步进电动机。

步进电动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量，还是生产手段，都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量（含国外独资公司）近2亿台。

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