多通道微量注射泵的设计与实现
FPGA(即现场可编辑门阵列)采用的是Attera公司生产的CYCLONE II系列。EP2C5。FPGA采用独特的并行运算电路，在一个控制核心中可以加入多个控制对象进行独立驱动，控制性能不受到影响，各控制对象间不会产生干扰，避免了多对象实时控制中繁琐的时序设计问题，正好符合设计中同时控制多台注射泵的要求，一定程度上提高系统的集成度和抗干扰能力。同时FPGA具有硬件实时处理能力，每个硬件都例化在FPGA里面，等效于旋转编码器和压力传感器都成为了FPGA的一个硬件块，因此，其处理速度会非常快。
2．2 步进电机驱动模块
步进电机驱动采用三洋公司生产的THB7128驱动芯片，它具有高细分，大功率的特点。THB7218为双全桥MOSFET驱动，最高耐压为DC 40 V，大电流3．3 A(峰值)，具有自动半流锁定功能，内置混合式衰减模式。相比其他驱动芯片，该苡片最突出的特点是最高达到1／128细分，因此电机运转非常平稳。THB7128电路图如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/150743.htm
2．3 传感器模块
2．3．1 旋转编码器
本系统的闭环控制采用了光电式旋转编码器。经过充分的市场调研，选择了日本OMRON公司生产的E6A2系统编码器。它结构简单，体积小，精度高，响应速度快，性能稳定，特别在高分辨率和大量程角速率／位移测量系统中，更具优越性。旋转编码器按照信号和原理分成增量式和绝对式两种，本系统采用增量式编码器。
它由主码盘、鉴相盘、光学系统和光电变换器组成。在主码盘(光电盘)周边上刻有节距相等的辐射状窄带，形成均匀分布的透明区和不透明区。鉴相盘与主码盘平行，并刻有a，b两组透检测窄缝，它们彼此错开1／4节距，以使A，B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。工作时，鉴相盘静止，主码盘和转轴转动，光投射到主码盘和鉴相盘上，当主码盘上的透明区与窄缝对齐时，光电变换器输出电压最大，当不透明区与窄缝对齐时，电压最小。因此主码盘每转过一个刻线周期，光电变换器将输出一个近似的正弦波电压，且变换器A，B相位差为90°。为了判断码盘的绝对位置，还必须设置一个基准点，即“零位标志槽”。码盘每转一圈，零位标志槽对应的光敏元件产生一个脉冲，称为“一转脉冲”。
2．3．2 压力传感器
本系统采用电阻应变式压力传感器。其工作原理是将一种电阻应变片粘贴在各种弹性敏感元件上，当弹性敏感元件受到外力的作用时将产生应变，电阻应变片将应变再转化为电阻的变化，然后电阻变化值通过数模转换成为压力变化值。图4为压力传感器的应用电路图，由4个压敏电阻组成惠斯通电桥电路，无差压时，电桥两臂平等，差压信号加到4个陶瓷压敏电阻上时，压敏电阻的阻值随差压变化，引起电桥失衡。电桥失衡引起电流的变化，通过ADS1242芯片进行数模转换，把模拟信号转化为数字信号，再传至主控芯片。
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