>[0039]磁电式增量编码器和光电式增量编码器类似。没有光源和聚光镜，把光栅换成磁极，把光敏元件换成霍尔元件，通过两个霍尔元件检测磁极，同样是输出两路电压信号，也可检测转轴的位置和速度。
[0040]绝对式编码器原理类似增量式编码器，有多路发射光源和多路感光元件，每一个感光元件输出一路脉冲信号，通过不同时刻的不同感光元件的信号值，对应出转轴的位置值。
[0041]电机的驱动器根据编码器输出的脉冲个数对应为参数的变化量，根据光标的移动方向对应为转轴的旋转方向。
[0042]本发明还给出了将该种蠕动栗应用到血液成分分离机上的方法，包括将多套上述实施例蠕动栗系统，分别作为血液成分分离机的各个栗使用。
[0043]当为单采血浆时，血液成分分离机使用两套这样的蠕动栗，一套蠕动栗系统作为血液成分分离机的血浆栗，用于采集全血(从人体中抽血)或者还输红细胞(向人体中还输红细胞等分离后的成分)输送血液；另一套蠕动栗系统作为血液成分分离机的抗凝剂栗，抗凝剂栗用于在采集全血的过程中，同步输送抗凝剂。
[0044]主控系统5控制血栗和抗凝剂栗协同运转，通过设定血浆栗和抗凝剂栗的运转比例，保证血液成分分离机的性能，同时延长其使用寿命。
[0045]上述实施例中的采集全血(从人体中抽血)时，严格按照比例添加抗凝剂。还输红细胞时，抗凝剂栗需要有保持力矩，保证抗凝剂不能输送到人体中。
[0046]当血液成分分离机还包含血小板采集时，血液成分分离机包括三套上述实施例蠕动栗系统，除了分别作为血浆栗和抗凝剂栗外，剩下的一套蠕动栗作为血栗。主控系统5按照要求量，分别给每个驱动器运动指令，精确控制各个蠕动栗之间的运转比例。
[0047]每个蠕动栗具有卡死保护，失步保护等各种故障保护功能。卡死保护，是指驱动器通过检测电机的转矩变化进行判断，当转矩瞬间超过合理范围，视为卡死；失步保护，是驱动器通过检测转子(即栗头)的实际位置，和目标位置进行比较，偏差超过合理范围，视为失步。
【主权项】
1.一种提高性能和寿命的蠕动栗系统，包括栗头(I)、伺服电机(2)、驱动器(3)、反馈元件(4)和主控系统(5)，其特征在于: 伺服电机⑵为无刷伺服电机，由驱动器⑶驱动，伺服电机⑵的输出轴连接栗头(1)，驱动器⑶受主控系统(5)的指令驱动栗头(I)，反馈元件⑷安装于电机转子上，反馈电机转动的位置信息给驱动器(3)。2.根据权利要求1所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:伺服电机(2)主要由定子(21)和转子(22)两部分组成，定子包括定子支架和绕于其上的三组磁感应绕组，记为U、V、W绕组，转子包括转轴(221)和固定于转轴上的永磁体(222)，转轴与栗头相连，三组绕组通过电子开关线路提供电源，所述电子开关线路中包含6个功率晶体管，两两为一组，分为上臂和下臂组成换流器，连接到其中一组绕组上； 驱动器(3)包含微控制器单元(31)、PWM处理单元(32)和功率驱动单元(33)，微控制器单元(31)接收反馈元件(4)的速度和位置检测信号，与主控系统(5)的给定速度进行比较，进行速度调节，速度的调节再转化为对电流的调节，反映给PWM单元(32) ;PWM处理单元(33)通过功率驱动单元(33)和逆变电路(34)连接到电子开关线路。3.根据权利要求1或2所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:无刷伺服电机⑵为直流无刷电机、直流永磁同步电机、交流伺服电机、无刷力矩电机中的一种。4.根据权利要求2所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:所述电子开关线路中带有转换器，如果输入的是交流电，先将输入的交流电转换成直流电，直流电压再由换流器转成三相电压来驱动电机；如果输入的是直流电，直接由换流器转成三相电压来驱动电机。5.根据权利要求1所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:驱动器(3)采用矢量控制法控制电机的定子电流矢量，分解为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量分别加以控制。6.根据权利要求2所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:所述反馈元件(4)包括传感器定子部分(41)和转子部分(42)，定子部分安装于伺服电机(2)的定子(21)上，转子部分安装于伺服电机(2)的转子(22)上。7.根据权利要求1所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:所述反馈元件(4)采用增量式编码器，或绝对式编码器，或旋变，或测速机，或电位器。8.根据权利要求1或7所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:所述反馈元件(4)采用增量式光电编码器，其结构是包括光源(401)、光电码盘(402)、光栅(403)、光挡板(404)、光敏元件(405)和信号处理电路(406)，光挡板(404)固定在电机的定子支架上；带有光栅(403)的光电码盘(402)安装在电机的转轴上；光电码盘随电机轴转动，光源经聚光镜(407)聚光后，根据光栅(403)和光挡板(404)的位置，形成忽明忽暗的光信号，光敏元件(405)位于光挡板(404)后方，接收这种光信号，并转换为脉冲信号，送给信号处理电路(406)整形、放大。9.根据权利要求8所述的提高性能和寿命的蠕动栗系统，其特征在于:所述光挡板(404)上有两个狭缝A和B，对应设置两个光敏元件，可使光敏元件接收到的信号相差90度相位，正转时，Ua超前U B，反转时，Ub超前U A，通过记录队和U淑个数，判断转轴转过的位置和速度，通过检测队和U 4勺相位差，判别转轴的旋转方向。10.权利要求1-9之一所述的蠕动栗系统在血液成分分离中的应用方法，其特征是，在血液成分分离机上，安装所述的蠕动栗系统，一套作为血液成分分离机的血栗，另一套作为抗凝剂栗，再一套作为血浆栗。 当为单采血浆时，血液成分分离机开启血浆栗和抗凝剂栗，主控系统(5)通过设定血浆栗和抗凝剂栗的运转速度比例，控制血浆栗和抗凝剂栗协同运转，实现血浆采集； 当血液成分分离机还包含血小板采集时，主控系统(5)按照要求量，控制三套栗之间的运转速度比例，实现血小板采集。
【专利摘要】本发明公开了一种提高性能和寿命的蠕动泵系统及在血液成分分离中的应用，蠕动泵包括：泵头、无刷伺服电机、反馈元件、驱动器和主控系统；无刷伺服电机用于提供动力；安装于无刷伺服电机的输出轴上的泵头，用于连接负载；反馈元件安装于无刷伺服电机尾端，监测电机的位置和速度信息，并反馈给驱动器；驱动器与主控系统、反馈元件和无刷直流伺服电机连接，接收主控系统的指令，根据反馈元件反馈的速度和位置，控制无刷伺服电机运转。采用本发明公开的技术方案，实现了蠕动泵的精确调速和正反转控制，延长了蠕动泵的使用寿命，保证了整个蠕动泵的优良动态特性。本发明还公开了该泵系统在血液成分分离机上的应用。
【IPC分类】F04B43/12, H02P6/08, H02P6/16
【公开号】CN105007006
【申请号】CN201510500279
【发明人】杜铁军
【申请人】杜铁军
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月14日