输液泵阮文20200415

浅谈输液泵专用步进电机控制芯片TB5128FTG

输液泵通常是机械或电子的控制装置，它通过作用于输液导管达到控制输液速度的目的。常用于需要严格控制输液量和药量的情况，如在应用升压药物，抗心律失常药药物，婴幼儿静脉输液或静脉麻醉时。以下结合临床实际应用来谈谈输液泵的日常操作、维护及保存应该注意的问题。

输液泵的产品型号多样，性能各异。按其工作特点可分为蠕动控制式输液泵，定容控制式输液泵及针筒微量注射式输液泵三类。

输液泵系统主要由微机系统、泵装置、监测装置、报警装置和输入及显示装置组成。

微机系统目前主流涉及采用ARM Cortex-M3/M4架构的单片

泵装置是整个系统的“心脏”,是输送液体的动力源医用输液泵一般采用的是指状蠕动泵作为动力源。指状蠕动泵是利用滚轮转动,使输液泵管路一定部位受到挤压,产生蠕动,从而推动液体向前流动。指状蠕动泵具有体积小,重量轻,定量准确及输液管装卸方便等特点,使用最为广泛。这种泵有一根凸轮轴,凸轮轴上有多个凸轮,这些凸轮的运动规律相差一定的角度,每个凸轮与一个指状滑块相连。

工作时,由步进电机带动凸轮轴转动,使滑块按照一定顺序和运动规律上下往复运动,像波一样依次挤压静脉输液管,使输液管中的液体以一定的速度定向流动。指状蠕动泵比较精确,可大范围控制输液总量和输液速度;当“手指”的数目超过8个时(一般为12个),泵的线性度良好,输液时不易产生脉动,使输液泵具有安全性和稳定性监测装置主要有多种传感器组成,输液泵配有红外滴数传感器、压力式传感器和超声波气泡传感器等,它们分别用于液体流速和流量、堵塞压力及漏液和气泡的检测。

步进电机的速度、精度控制取决于步进电机驱动芯片，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

如今随着技术的发展，微步步进电机驱动不断实现了越来越强大的性能，例如静音驱动、降低功耗等。东芝新推出的TB5128FTG拥有强大的性能，额定值为50V／5A，支持128级微步进，在降低功耗的同时，支持大电流驱动和高精度控制，能有针对性地对电机运行难题实现各个击破，从而系统地提升整体性能。更高的分辨率：凭借高达128级微步进的驱动控制技术，相比于传统的32步电机驱动器拥有更高的分辨率。高效电机驱动：采用东芝原创性电流优化技术AGC[1]，有助于避免电机失步和降低功耗，实现大电流驱动（额定值为50V／5A），而ADMD[2]有助于提高电流跟踪能力。降低噪声和振动：由于具备电流衰减模式选择功能SMD[3]，可有效降低电机驱动期间所产生的噪声和振动。降低成本：不但如此，它还融入东芝原创性电流检测技术ACDS[4]，能有效减少驱动控制所需的元件数量，有助于降低系统成本，提高电路板设计灵活性。注：[1] AGC：主动增益控制优化驱动器电流，满足所需扭矩。一项避免电机失速且实现功耗降低的东芝技术。[2] ADMD：先进动态混合衰减自动优化快速衰减和缓慢衰减模式的开关控制，实现安全高转速。[3] SMD：可选择混合衰减优化驱动器电流，以满足电机需要。[4] ACDS：先进电流检测系统，无需电流检测电阻器即可控制电机电流。

报警系统是传感器感应到的信号经微机处理后,得出报警控制信号,再由报警装置响应,引起人们的注意,同时进行正确的处理。具有光电报警和声音报警功能,对输液过程中出现断电、泵门未关、低温、输液完成、电池欠压、管路阻塞和管路中出现气泡等异常情况进行报警。输入及显示装置的输入部分负责设定输液的各个参数,如输液量和输液速度等。显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等。

综上，采用TB5128FTG专用芯片的输液泵设计可以使药水更加均匀、准确的输入体内，从而使治疗得到更有效的作用；同时，它还能确保浓度为最有效的浓度，copy准确控制用量，并且可以精准测量输入量。同时精准控制药水的输液速度，从而避免药水速度太快产生的不良后果，及速度过慢对治疗起不到应有的效果。