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《自動進樣器的誤差分析_劉志剛》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、廣東技術師范學院學報（自然科學）2014年第3期JournalofGuangdongPolytechnicNormalUniversityNo．3，2014自動進樣器的誤差分析12劉志剛，萬良晨（1.廣東技術師范學院天河學院機電系，廣東廣州510065；2.江西省港航管理局吉安分局，江西吉安343000）摘要：本文根據(jù)自動進樣器的機械結構和控制方式，對其進行了進樣誤差的分析，其誤差主要來自于步進電機的步距角誤差、同步帶傳動誤差、滾珠絲杠傳動誤差、進樣器自身的制造誤差以及進樣過程中空氣壓縮的影響，并對其中可控的誤差提出了解決方法.最后，得出進樣器進樣過程中可能產(chǎn)生
2、的最大誤差計算公式.關鍵詞：自動進樣器；同步帶傳動誤差；滾珠絲杠傳動誤差中圖分類號：TP132文獻標識碼：B文章編號：1672-402X（2014）03-0038-05差分析，找出誤差的來源，研究誤差的性質(zhì)，找出1引言相對應的解決辦法，可以盡量減少誤差，提高進自動進樣器在生化分析儀器、色譜分析儀樣器的精度，也同時避免設計的盲目性.器中有著廣泛的應用.它的運行的可靠性和精自動加樣器的總體結構主要由進樣器、步確性直接影響著分析結果.因此，在研發(fā)生化分進電機、旋轉運動轉為直線位移的傳動裝置和析儀器、色譜分析儀器的企業(yè)首要的就是研發(fā)支架結構等組成.步進電機的旋轉運動通過
3、同出高效、精準的自動進樣器.步帶傳遞給滾珠絲杠，滾珠絲杠的旋轉運動帶任何機械設備在加工制造、運行的過程中都動絲杠螺母實現(xiàn)直線運動，絲杠螺母的直線運會有誤差產(chǎn)生.本文通過對進樣器的結構進行誤動推動注射器活塞直線運動，實現(xiàn)進樣.為了實現(xiàn)精密控制和節(jié)約成本，步進電機采用開環(huán)的細分驅(qū)動控制.本文所要分析的自動進樣器的結構如圖1所示.步進電機的型號為42BYG401，驅(qū)動電流為0.6A，64細分驅(qū)動；同步帶為MXL型，大帶輪的齒數(shù)為36，小帶輪的齒數(shù)為15，傳動比；選用5級精度的T型滾珠絲杠副，導程為2.5mm；進樣器選用的是由KLOEHN公司生產(chǎn)的，滿量程為1000ul
4、，滿量程的長度為60mm.2誤差分析及解決方法分析自動進樣器的整個傳動結構，其進樣誤差產(chǎn)生的來源有：步進電機輸出的轉角誤差、同步帶的傳動誤差、滾珠絲桿與滾珠螺母存在圖1自動進樣器結構示意圖安裝間隙及制造誤差、注射器的制造誤差、在吸收稿日期：2014-01-20作者簡介：劉志剛（1984-），男，湖南攸縣人，廣東技術師范學院天河學院教師.研究方向：機電產(chǎn)品設計及教學.第3期劉志剛，萬良晨：自動進樣器的誤差分析·39·取或釋放樣品時導管中的空氣具有壓縮性產(chǎn)生差等.同步帶傳動的誤差就表現(xiàn)為前面所述各種的誤差.下面一一進行分析計算及處理：因素的綜合影響.2.1步進電機的
5、輸出轉角誤差2.2.1多邊形效應誤差步進電機在以整步距角運行時，單步與單在同步帶嚙合傳動中，帶與帶輪理想的嚙步之間誤差不累積，但是存在單步距角誤差.步合狀態(tài)是帶的節(jié)線與帶輪的節(jié)圓重合.如圖2所進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的示，在帶輪的齒頂部分，帶輪的節(jié)圓與帶的節(jié)線誤差稱之為單步誤差.本文的自動進樣器為細是重合的，在運動中作圓運動；而在帶輪的齒槽分驅(qū)動控制，設步進電機為N細分驅(qū)動，則運行部分，由于帶處于張緊的狀態(tài)，帶的節(jié)線變成了一個整步距角后，其傳輸?shù)阶⑸淦魃献畲蟮恼`一直線，在運動過程中作弦運動.顯然，同步帶差值為：在傳動過程中，由于存在齒槽，其運動是由
6、圓運ΔV=Δθb×S×V注×N動和弦運動輪流交替進行的，其變化周期為同1（2.1）i360L注步帶或帶輪的一個節(jié)距.我們稱這種現(xiàn)象為多式中：ΔV1—步進電機整步距角誤差引起的邊形效應.因為多邊形效應而造成同步帶實際傳進樣誤差體積，單位：ul；動與理論傳動的誤差稱為多邊形效應誤差.Δθb—步進電機細分后每接收一個脈沖后的設多邊形效應產(chǎn)生的誤差為ΔX，由文獻最大轉角誤差，單位：度；［3］可知：S—滾珠絲桿的導程，單位：mm；ΔX=2[Rcφ-Rrsinφ-(Rp+c)φ]（2.3）i—同步帶的傳動比；式（2.2）中：Rc—同步帶輪上的節(jié)圓半徑；V注—注射器式進樣器的
7、滿量程，單位：ul；L注—注射器式進樣器的滿量程的長度，單位：mm；N—步進電機驅(qū)動細分數(shù)；結合本文的自動進樣器，廠家對型號42BYG401的步進電機進行的轉角誤差測試如圖2.1所示.步距角經(jīng)過64細分后，每接收一個脈沖，電機軸旋轉0.028°，其最大負誤差為-21.4%，最大正誤差為20%.則兩脈沖之間最大的誤差為41.4%.在運行一個步距角后，其最大的誤差值傳輸?shù)阶⑸淦魃虾?，其進樣誤差為：圖3同步帶輪與同步帶的實際接觸情況ΔV=Δθb×S×V注×N=0.028*0.414*2.5×1i360L注0.42*3601000×64=0.2044μl（2.2）60圖
8、2單步誤差測試2.2同步
