本实用新型专利技术公开了压电泵性能测试装置,旨在克服目前压电泵在流量控制时的非线性和滞后的问题。其由上位机与下位机组成，下位机由电源电路、STM32F103RBT6单片机电路、LCD显示电路、串口通信电路、水压力采集电路、应变桥流量采集电路与压电泵电压信号采集电路组成；下位机的串口通信电路的芯片U7的5脚与上位机的USB口的USB D+口连接，芯片U7的6脚与上位机的USB口的USB D-口电连接。电源电路中芯片U2的5脚与STM32F103RBT6单片机电路电连接；LCD显示电路、串口通信电路、水压力采集电路、应变桥流量采集电路与压电泵电压信号采集电路次和STM32F103RBT6单片机电路电连接。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种属于压电领域的性能测试装置，更确切地说，本技术涉及一种压电栗性能测试装置。
技术介绍
压电栗作为微流量系统的核心驱动源，起着能量转换的关键作用，应用场合非常广泛，例如，在临床医学、化学分析与检测、生物样品分析、集成芯片冷却、微流体循环输送等多项前沿领域都有压电栗的应用空间。随着压电栗研究的持续深入和压电材料的高速发展，压电栗的研究与应用也获得越来越多的关注，压电栗的性能也迅速的得到了提高。但是如果希望以这种微小型压电栗为基础，实现更加精确的流量控制，就需要对压电栗的电学模型做更加深入的研究。压电栗传统的BVD模型对于某些场合来说有所不足，为了更好地建立压电栗电学模型我们搭建了一种压电栗性能测试装置，通过本测试装置的测试数据实现新的压电栗电学模型的建立，从而更好的利用压电栗实现精确的流量控制。现在大部分的压电栗的驱动控制方式还是以开环控制为主，虽然有一些闭环控制的方案和方法，如中国专利公告(布)号为CN 103557143，公开(公告)日:2014.02.05，专利技术名称为闭环压电薄膜栗及其流量控制方法，该专利是苏州大学实现的基于PID控制算法的压电栗闭环控制，可是由于压电系统具有很大的非线性和滞后特性，导致其真正的控制效果不是特别的良好。要想更好地实现压电栗的驱动控制，就要通过建立其电学模型的方法来实现更加良好的控制，本专利申请就是为了实现建立压电栗电学模型而实现的压电栗性能测试装置及测试方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在压电栗在流量控制时的非线性和滞后的问题，提供了一种压电栗性能测试装置。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的:所述的压电栗性能测试装置由上位机与下位机组成，上位机与下位机之间采用USB线连接。所述的下位机主要由电源电路、STM32F103RBT6单片机电路、IXD显示电路、串口通信电路、水压力采集电路、应变桥流量采集电路与压电栗电压信号采集电路组成。电源电路中型号为NCP551的芯片U2的5脚与STM32F103RBT6单片机电路的电阻R2电连接；LCD显示电路通过RS、E、DBO、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB1、PBO、PCO、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7电连接；应变桥流量采集电路中的型号为0P07的芯片的7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量采集引脚ADC2引脚电连接；水压力采集电路中的两路水压力采集电路中的LM324-A的1引脚、LM324-A的7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量采集引脚的ADCO、ADC1引脚电连接；压电栗电压信号采集电路中的电阻R36的下端与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量引脚的ADC3引脚电连接；串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的2引脚即TXD引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的RXD引脚电连接，串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的3脚即RXD引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的TXD引脚电连接。技术方案中所述的上位机与下位机之间采用USB线连接是指:下位机中的串口通信电路的型号为CH340的芯片U7的5脚接电源电路中插头J1的USB D+，型号为CH340的芯片U7的6脚接电源电路中插头J1的USB D-o技术方案中所述的STM32F103RBT6单片机电路包括有型号为STM32F103RBT6的单片机U3、晶体振荡器Y1、晶体振荡器Y2、电感L1、机械按键RESET1、电阻R2、电阻R3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13与电容C14。晶体振荡器Y2的2号端与电容C8的上端电连接，晶体振荡器Y2的1号端与电容C9的上端电连接，电容C8和电容C9的下端连接并接地GND，晶体振荡器Y2的两端与电阻R3并联连接，电阻R3的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的6脚电连接，晶体振荡器Y1的2号端与电容C6的上端电连接，晶体振荡器Y1的1号端与电容C7的上端电连接，电容C6和电容C7的下端连接并接地GND ；电容C5的左端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的64脚电连接，电容C5的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的63脚电连接；电容C12的左端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的48脚电连接，电容C12的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的47脚电连接；电容C14的左端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的31脚电连接，电容C14的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的32脚电连接；电容C13的左端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的19脚电连接，电容C13的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的18脚电连接；电容C10与电容C11的上端和型号为STM32F103RBT6的单片机U3的12脚电连接，电容C10与电容C11的下端和型号为STM32F103RBT6的单片机U3的13脚电连接，电感L1的左端接VCC3.3端，电感L1的右端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的13脚电连接；电阻R2上端接VCC3.3，下端与电容C4的左端电连接，电阻R2的下端与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的7脚电连接，电容C4的右端接地GND，机械按键RESSET1并联在电容C4的两端。技术方案中所述的电源电路包括有min1-usb接头J1、型号为NCP551的芯片U2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、保险丝F1、按键S1和接插头JP3。min1-usb插头J1的引脚D-与引脚D+依次通过电阻R4与电阻R5和串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的引脚USB D-与引脚USB D+电连接，电阻R6下端连接VCC3.3，电阻R6的上端与min1-usb接头J1的引脚D+电连接，min1-usb插头J1的引脚VCC端与保险丝F1的左端连接，保险丝F1的右端与按键S1的左端电连接，按键S1的右端与型号为NCP551的芯片U2的1脚电连接，型号为NCP551的芯片U2的5脚为电源电路的输出端VCC3.3 ；电容C1与电容C2并联在型号为NCP551的芯片U2的1脚与2脚之间，型号为NCP551的芯片U2的2脚连接GND，型号为NCP551的芯片U2的3脚与1脚电连接，电容C3的上端与输出端VCC3.3电连接，电容C3的下端与GND端电连接，JP3是六脚电源插头，其2脚、4脚、6脚接VCC3.3端，1脚、3脚、5脚接GND端。技术方案中所述的IXD显示电路包括有型号为IXD1602的液晶屏U1、滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的压电泵性能测试装置由上位机与下位机组成，上位机与下位机之间采用USB线连接；所述的下位机主要由电源电路、STM32F103RBT6单片机电路、LCD显示电路、串口通信电路、水压力采集电路、应变桥流量采集电路与压电泵电压采集电路组成；电源电路中型号为NCP551的芯片U2的5脚与STM32F103RBT6单片机电路的电阻R2电连接；LCD显示电路通过RS、E、DBO、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB1、PB0、PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7电连接；应变桥流量采集电路中的型号为OP07的芯片的7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量采集引脚ADC2引脚电连接；水压力采集电路中的两路水压力采集电路中的LM324‑A的1引脚、LM324‑A的7引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量采集引脚的ADC0、ADC1引脚电连接；压电泵电压采集电路中的电阻R36的下端与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量引脚的ADC3引脚电连接；串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的2引脚即TXD引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的RXD引脚电连接，串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的3脚即RXD引脚与STM32F103RBT6单片机电路中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的TXD引脚电连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆财，李新波，姜良旭，石要武，吴越，刘国君，杨志刚，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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