关于户外、战场以及紧迫救助等特别场合，由于一般输液办法需求构成液位差，因而输液中移动不便利;关于白叟、儿童等特别病人和癌症、糖尿病等特别病症，医疗上对输液量和输液速度有着严格要求。便携式人体主动输液泵的开发，能够替代传统使用重力输液的办法，并能够满意上述需求。

　　为了进步输液的定量精度、可靠性和安全性，医用输液泵有必要具有输液速度和输液量的检测功用，以便实时监测输液器的运转状况。现在，一般输液泵大都选用红外光电传感器检测输液速度，如图1所示，使用红外发光二极管器作为发射端，光电晶体管作为接纳端。当滴液落下时，接纳端就会感应到光线强度的改动，并将此改动反应在电流改动上，经过采样电阻转换为电压改动，使用A/D转换器或电压比较器判别是否有液滴落下，然后经过计数器对液滴进行计数，即可转换为输液速度或输液量。

　　红外光电传感器检测输液速度具有体积小、灵敏度高、线性度好和设备便利的长处，但检测过程中滴壶要求坚持竖直状况，不然不能确保检测的准确性，因而不能应用在便携式的输液泵上。本文的便携式输液泵选用一种闭环输液速度操控办法完成对输液速度的操控。经过输液速度的检测，与驱动电机构成闭环操控体系，得到所需的输液速度，然后完成输液速度和输液量的准确操控。

　　本文树立的便携式输液泵体系包含操控中心、动力设备、检测设备、报警设备、输入及显现和电源办理设备，如图2所示。

　　体系操控中心选用美国TI公司的运动操控芯片TMS320LF2407A，泵体选用兰格的揉捏式DG-1滚轮式蠕动泵，如图3所示。动力源挑选艾克斯的42BYGH404型步进电动机，选用L297/L298N构成步进电动机的脉冲分配器和功率驱动器。

　　DG-1蠕动泵选用10滚轮结构，适用软管的内径，管壁厚一般为0.8～1 mm，最大流量为32 ml/min。

　　42BYGH404型步进电动机是四相步进电动机，步距角为1.8，依照通电次序的不同，能够有单四拍、双四拍和八拍作业办法。假如步距角为1.8，则转速过低时步进电动机简单发生振动，影响输液作用。因而规划中挑选8拍作业办法，即L297处于半步作业形式，如图4所示，此刻步进电动机的步距角为0.9，顺时针旋转。

　　TMS320LF2407A微操控器共需求输出6个操控信号来操控步进电机，如图5所示。其分别是驱动脉冲输入引脚SM_CLK、异步复位信号引脚SM_RST、滚动方向操控引脚CW、作业办法操控引脚SM_MODE、斩波操控的参阅电压输入引脚DAC_VREF2、驱动脉冲输出答应引脚SM_EN。L297只需求从DSP承受脉冲、方向和形式输入信号，即可完成脉冲分配。L298N是双H桥高电压大电流功率集成电路，用来驱动步进电动机42BYGH404。

　　输液时，需求将SM_RST先置0，再置1，使脉冲分配器回到复位状况(HOME状况);将SM_EN置1，答应L297输出;置CW为0或1，挑选步进电动机运转方向，由于在实践输液过程中，步进电动机不会改动运转方向，能够考虑将该引脚直接接到逻辑电压或是接到地上;经过SM_CLK宣布驱动脉冲，操控电动机运转速度。

　　在抱负情况下，当输液管直径一守时，输液速度与步进电机的转速成正比，即与单位时间内驱动脉冲的数目成正比。考虑一般输液泵的输液速度和输液量都是以滴为最小单位，则只需算出一滴对应的驱动脉冲数目，就能够得到不同输液速度对应的单位时间内的驱动脉冲数目(或许说是脉冲频率)。

　　设步进电动机的步距角为s，输液泵体系的脉冲当量为，即步进电动机每运转一步输液泵输出药液的体积，则

　　本文取步距角s=0.9，转轮作业直径D0=42 mm，输液管的外径取3.2 mm，则横截面面积S=8.038 mm2，N=19，步进电动机走19个步距，输液泵输出药液体积为0.05 ml，每步距输出0.00 263 ml=2.63 l。

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