對于電動移液器電機(jī)的選擇,你還有什么不知道的?
電動移液器是手動移液器的人機(jī)工程學(xué)替代產(chǎn)品,能夠有效地提高樣本產(chǎn)出并確保精度和準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)的拇指控制按鈕和手動容積調(diào)整不同,電動移液器配有數(shù)字界面以調(diào)整容積,并通過電動活塞吸液和排液。
移液通常是一個多步驟過程的開始,測量這一小部分液體時發(fā)生的任何不準(zhǔn)確或不*都會貫穿整個過程,從而影響整體準(zhǔn)確性和精度。
當(dāng)移液器多次分配相同體積時,就可實現(xiàn)精度。當(dāng)移液器準(zhǔn)確地分配出目標(biāo)體積而無任何誤差時,就能實現(xiàn)準(zhǔn)確性。精度和準(zhǔn)確性很難同時實現(xiàn),然而,使用移液器的行業(yè)既要求精度又需要準(zhǔn)確性。事實上,正是這種關(guān)鍵的高標(biāo)準(zhǔn)要求使得重現(xiàn)實驗結(jié)果成為可能。
任何電動移液器的核心部分都是其電機(jī),它影響移液器的精度和準(zhǔn)確性,此外還有一些其他的重要因素,例如封裝尺寸、功率和重量。移液器設(shè)計工程師主要選擇步進(jìn)直線執(zhí)行器或直流電機(jī)。然而步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)都有其各自的優(yōu)勢和不足。
一、直流電機(jī)
直流電機(jī)是簡單的電機(jī),當(dāng)施以直流電時就會旋轉(zhuǎn)。它們不需要復(fù)雜的連接即可使電機(jī)運轉(zhuǎn)。然而,考慮到電動移液器的線性運動要求,直流電機(jī)解決方案需要一個額外的導(dǎo)螺桿和齒輪傳動裝置來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動并提供所需的力度。直流解決方案還需要一個光學(xué)傳感器或編碼器形式的反饋機(jī)制,以準(zhǔn)確控制線性活塞的位置。由于其轉(zhuǎn)子的慣性很高,有些設(shè)計人員可能還會加裝制動系統(tǒng)以提高定位準(zhǔn)確性。使用直流電機(jī)可增強(qiáng)移液系統(tǒng)的整體精度和準(zhǔn)確性,但它可能是一種昂貴的解決方案。
二、步進(jìn)電機(jī)
另一方面,許多工程師更喜歡使用步進(jìn)直線執(zhí)行器解決方案,因為它便于集成、性能出色且成本低廉。步進(jìn)直線執(zhí)行器由采用螺紋轉(zhuǎn)子和集成絲桿的永磁步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成,可在小套裝中產(chǎn)生直接的線性運動。
與直流電機(jī)不同,步進(jìn)直線執(zhí)行器的絲桿在受到電脈沖后以離散的步長增量上下移動。使用步進(jìn)直線執(zhí)行器的重要優(yōu)勢之一是其能夠在開環(huán)系統(tǒng)中精確控制,這意味著定位時不需要昂貴的反饋裝置或制動系統(tǒng)。通常情況下,小的步距角和不同的導(dǎo)螺桿節(jié)距可提供高分辨率定位的可能性,通過在微步進(jìn)模式下驅(qū)動步進(jìn)直線執(zhí)行器,可進(jìn)一步提高分辨率。
總的來說,步進(jìn)電機(jī)和直流電極在此應(yīng)用中都有各自獨特的優(yōu)勢。雖然內(nèi)置反饋機(jī)制的直流電機(jī)概念提供了更好的精度和準(zhǔn)確性,但步進(jìn)電機(jī)概念是成本效益的解決方案,只需改變輸入脈沖的數(shù)量和頻率,就可以在開環(huán)系統(tǒng)中精確控制。如果為應(yīng)用選擇了適合的尺寸,通過步進(jìn)電機(jī)可獲得精密且準(zhǔn)確排液所需的可靠性。
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