超聲電機直驅(qū)電動物鏡轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)設計.pdf

1、顯微鏡在生物、醫(yī)學、化學等行業(yè)中占有特殊的地位,發(fā)揮著非常重要的作用。全自動顯微鏡越來越多被使用,而電動物鏡轉(zhuǎn)換器是其主要的部件之一。
　　超聲電機具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速慢、扭矩大、響應快、控制精度高、運行無噪聲、不受磁場干擾的特點。由于超聲電機的體積小、快速響應和斷電自鎖等優(yōu)點,本文選用所內(nèi)自主研制的TRUM30型環(huán)形行波型超聲電機作為電動物鏡轉(zhuǎn)換器的動力源。此電動物鏡轉(zhuǎn)換器不同于傳統(tǒng)的電機驅(qū)動的電動物鏡轉(zhuǎn)換器,不需要減速裝置

2、,結(jié)構(gòu)簡單、消除了傳統(tǒng)電動物鏡轉(zhuǎn)換器傳動機構(gòu)帶來的誤差。本文主要內(nèi)容如下:
　　首先,介紹了超聲電機及其控制技術的發(fā)展及現(xiàn)狀。其次,介紹了超聲電機直驅(qū)的電動物鏡轉(zhuǎn)換器的機械結(jié)構(gòu),由于物鏡轉(zhuǎn)換器內(nèi)部空間的限制對選用的超聲電機進行合理地改造;進一步介紹了位置檢測結(jié)構(gòu)的設計,該設計采用雙光電耦合器,達到使用低精度傳感器實現(xiàn)較高的定位精度的目的。再者,介紹了驅(qū)動控制電路設計,驅(qū)動電路選用推挽式電路,而匹配電路對驅(qū)動電路的效率就有較大影響,

3、進而介紹了匹配原理及其匹配電路的計算方法,選用合適的電感和電容,以最大限度的提高驅(qū)動電路的效率;電流保護電路,實現(xiàn)對驅(qū)動控制電路的保護;串口通信電路負責與上位機的通信,可以實現(xiàn)對電動物鏡轉(zhuǎn)換器的上位機控制。最后,介紹了驅(qū)動信號的產(chǎn)生及電動物鏡轉(zhuǎn)換器的控制流程,通過PID和模糊控制算法實現(xiàn)其高精度、快速的定位;上位機用戶界面的設計,以滿足電動物鏡轉(zhuǎn)換器的遠程控制,直觀地顯示定位情況。
　　通過實驗驗證了電動物鏡轉(zhuǎn)換器的可用性、定位精