直線步進電機在全自動生化分析儀上的應用

直線步進電機在自動生化分析儀上的應用

自動生化分析儀是把臨床生化分析的取樣、加試劑、去干擾、混合、保溫反應、檢測、數據處理、結果顯示和輸出，以及清洗等實驗操作步驟實現自動化操作的儀器。

自動生化分析儀的自動加樣、取樣功能是通過其加樣系統來實現的。加樣系統中的機械執行機構一般包括：懸臂機構和驅動機構。國內目前的驅動機構一般采用旋轉步進電機與傳動機構諸如：同步帶、齒輪齒條，滾珠絲桿之類；傳動機構與懸臂機構相連，從而實現自動加樣取樣功能。滾珠絲桿缺點是體積大，成本高，對機構調校要求高，而且滾珠絲桿一般螺距較大，造成機構分辨率不高。而其他傳動方式的缺點在于精度不高，再就是噪音比較大，最關鍵的是壽命無法保證，從而影響了產品的整體質量和檔次，與國外同類產品的競爭中處于不利地位。圖1是傳統的傳動方式結構。

圖1 傳統的傳動方式結構

而直線步進電機以其高精度，高可靠性彌補以上缺陷的同時實現了自動生化分析儀的精確加樣，自動裝載。

圖2是直線步進電機在生化分析儀加樣臂上的典型應用。

圖2 直線步進電機結構

由于直線步進在電機內部實現旋轉運動到直線運動的轉換，使懸臂機構與電機直接連接，在做到機構盡量精巧簡潔的同時，無須中間傳動環節的機械機構使其能夠做到更高精度，更高效率以及更高壽命。

更簡潔：直線步進電機的在結構上的特性帶來了它在使用上的便利。事實上，直線步進電機之所以在自動生化分析領域有如此成功的應用，原因是其簡潔、精確、靈敏高可靠性的特點完美的契合了自動生化分析儀對線性運動控制性能要求。

更高精度：直線步進電機采用acme螺桿傳動，螺桿一次碾壓成型，傳動精度可以做0.0005mm/mm，最高分辨率可達0.0015mm。此外為了達到更高精度，可以配上反向消隙螺母，它能夠消除背隙，達到更高的傳動精度。

更高效率：與齒輪齒條傳動或者同步帶傳動等自動生化分析儀中常用的傳動機構相比，直線步進電機無疑有著更高的傳動效率。首先是其acme螺桿與一般的v形螺紋相比，其29°牙形角效率更高，并且由于它專門為傳動設計，所以表面光潔度、螺距精度以及公差都不是v形螺紋可以比擬的。