本文關鍵詞：醫(yī)用高速離心機控制報警系統(tǒng)設計和實現(xiàn)

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【摘要】：作為離心機的一種重要的應用,醫(yī)用高速離心機廣泛的應用于生物細胞和人體血液等相關領域。醫(yī)用高速離心機通過高速旋轉(zhuǎn)的方式,使生物溶液得到離心沉降處理,讓生物細胞、生物大分子和血漿等微小顆粒與其他物質(zhì)分離,達到溶液提純、濃縮和分離的效果。目前國內(nèi)的醫(yī)用高速離心機的研究多是基于離心機相關理論,大部分是對離心機的控制方式和離心機的模型進行研究,對符合醫(yī)用要求的醫(yī)用高速離心機控制與報警的研究較少。鑒于目前這種的情況,本文旨在設計和實現(xiàn)一種符合國家相關標準的醫(yī)用高速離心機控制報警系統(tǒng),并參照相關標準測試。本文分析了醫(yī)用高速離心機的工作流程,并參照相關標準對醫(yī)用高速離心機的控制報警系統(tǒng)進行需求分析。醫(yī)用高速離心機在通電后,需要進行系統(tǒng)的自檢,檢查相關的傳感器是否在正常的工作狀態(tài),醫(yī)用高速離心機的控制系統(tǒng)的安全狀態(tài)和檢查醫(yī)用高速離心機的門蓋安全狀態(tài)。在確認一切工作狀態(tài)正常后,控制系統(tǒng)會根據(jù)接收到的指令控制,控制醫(yī)用高速離心機的電機的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)離心沉降的效果。在醫(yī)用高速離心機工作過程中,控制報警系統(tǒng)通過傳感器檢測電機運轉(zhuǎn)狀態(tài),調(diào)整電機轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速和控制指令的轉(zhuǎn)速相符合。同時,控制報警系統(tǒng)也檢測醫(yī)用高速離心機的腔體溫度,當腔體溫度過高的時候,啟動制冷系統(tǒng),使腔體溫度不會超過設定的閥值。依據(jù)需求分析,在硬件主要有控制主板,液晶顯示、溫度傳感器、電機狀態(tài)傳感器、電機驅(qū)動和制冷系統(tǒng)組成。電機狀態(tài)傳感器以霍爾傳感器為基礎,通過檢查電機轉(zhuǎn)動的霍爾信號檢查電機轉(zhuǎn)速。電機的驅(qū)動是以三相逆變橋為基礎,選用適合開關管,實現(xiàn)電機控制驅(qū)動。軟件系統(tǒng)的構成采用嵌入式系統(tǒng)常用的管道過濾器模式,主要包含傳感器模塊,信號數(shù)據(jù)處理模塊和電機控制驅(qū)動和制冷控制模塊。傳感器模塊主要處理電機狀態(tài)傳感器和溫度傳感器的數(shù)據(jù),實時監(jiān)測電機狀態(tài)和腔體溫度。數(shù)據(jù)處理傳感器根據(jù)傳感器模塊傳送的數(shù)據(jù),實時改變電機的控制參數(shù),確保電機工作在制定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。同時,數(shù)據(jù)處理模塊還要處理腔體溫度數(shù)據(jù),依據(jù)數(shù)據(jù)改變制冷系統(tǒng)的參數(shù),確保腔體不會過溫。電機控制驅(qū)動和制冷控制模塊接收數(shù)據(jù)處理模塊的指令,改變驅(qū)動電路和制冷系統(tǒng)的輸出信號。本文在最后以國家相關標準作為參照,對醫(yī)用高速離心機的控制報警系統(tǒng)進行測試,對電機轉(zhuǎn)速和腔體溫度等指標進行檢測,確定各項參數(shù)滿足標準的規(guī)定。報警系統(tǒng)對各超出各項指標的工作狀態(tài)進行報警功能驗證。
【關鍵詞】：醫(yī)用高速離心機 電機控制 報警系統(tǒng) 三相逆變橋 管道過濾器模式
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R197.39;TP277
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 1 緒論12-15
• 1.1 研究背景12
• 1.2 現(xiàn)狀分析12-13
• 1.3 研究內(nèi)容及研究意義13-14
• 1.4 論文結構14-15
• 2 相關技術介紹15-26
• 2.1 離心機概述15-20
• 2.1.1 核心系統(tǒng)15-17
• 2.1.2 核心系統(tǒng)醫(yī)用高速離心機構造17-18
• 2.1.3 醫(yī)用高速離心機的分類18-19
• 2.1.4 離心機相關國家標準概述19-20
• 2.2 相關算法和技術概述20-25
• 2.2.1 絕緣柵門極晶體管20-21
• 2.2.2 CAN總線21-23
• 2.2.3 三相逆變橋23
• 2.2.4 電機驅(qū)動SVPWM算法23-25
• 2.3 本章小結25-26
• 3 需求分析和總體設計26-38
• 3.1 需求分析26-29
• 3.2 硬件設計29-36
• 3.2.1 液晶顯示31
• 3.2.2 主控制板31-33
• 3.2.3 電機驅(qū)動電路33
• 3.2.4 制冷系統(tǒng)33-34
• 3.2.5 電機位置傳感器和溫度傳感器34-35
• 3.2.6 CAN總線電路35-36
• 3.3 軟件架構設計36-37
• 3.3.1 傳感器模塊36-37
• 3.3.2 信號數(shù)據(jù)處理模塊37
• 3.3.3 電機控制驅(qū)動和制冷控制模塊37
• 3.4 本章小結37-38
• 4 模塊詳細實現(xiàn)38-56
• 4.1 開發(fā)環(huán)境介紹38
• 4.2 傳感器模塊實現(xiàn)38-41
• 4.2.1 電機轉(zhuǎn)速采樣39-40
• 4.2.2 溫度采樣40-41
• 4.3 信號數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)41-49
• 4.3.1 主控制處理41-43
• 4.3.2 系統(tǒng)自檢43-44
• 4.3.3 空間矢量脈寬調(diào)制44-46
• 4.3.4 溫度控制46-48
• 4.3.5 通信模塊48-49
• 4.4 電機控制驅(qū)動和制冷控制模塊49-55
• 4.4.1 電機控制驅(qū)動49-51
• 4.4.2 制冷系統(tǒng)51-52
• 4.4.3 報警系統(tǒng)52-55
• 4.5 本章小結55-56
• 5 測試與驗證56-61
• 5.1 控制測試56-59
• 5.1.1 測試方法56-57
• 5.1.2 測試數(shù)據(jù)57-59
• 5.2 報警測試59-60
• 5.2.1 測試方法59
• 5.2.2 測試結果59-60
• 5.3 本章小結60-61
• 6 結論61-63
• 參考文獻63-65
• 致謝65-66
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄66

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1 呂衛(wèi)軍;;鉆井液高速離心機爆炸著火原因分析[J];設備管理與維修;2014年01期

2 劉超英;;赫利氏高速離心機主軸的修理[J];中國醫(yī)療器械雜志;2006年01期

3 胡宗泰;離心機概述[J];世界產(chǎn)品與技術;1995年02期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王堅;醫(yī)用高速離心機控制報警系統(tǒng)設計和實現(xiàn)[D];上海交通大學;2015年

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本文編號：1011598