CN105156316B - 压电泵性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种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。

Description

压电泵性能测试装置

技术领域

本发明涉及一种属于压电领域的性能测试装置，更确切地说，本发明涉及一种压电泵性能测试装置。

背景技术

压电泵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泵的应用空间。随着压电泵研究的持续深入和压电材料的高速发展，压电泵的研究与应用也获得越来越多的关注，压电泵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泵为基础，实现更加精确的流量控制，就需要对压电泵的电学模型做更加深入的研究。压电泵传统的BVD模型对于某些场合来说有所不足,为了更好地建立压电泵电学模型我们搭建了一种压电泵性能测试装置，通过本测试装置的测试数据实现新的压电泵电学模型的建立，从而更好的利用压电泵实现精确的流量控制。

现在大部分的压电泵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，发明名称为闭环压电薄膜泵及其流量控制方法，该专利是苏州大学实现的基于PID控制算法的压电泵闭环控制，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泵的驱动控制，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泵电学模型而实现的压电泵性能测试装置及测试方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在压电泵在流量控制时的非线性和滞后的问题，提供了一种压电泵性能测试装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：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、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-。

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mini-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。mini-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USBD+电连接，电阻R6下端连接VCC3.3，电阻R6的上端与mini-usb接头J1的引脚D+电连接，mini-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LCD显示电路包括有型号为LCD1602的液晶屏U1、滑动变阻器R1与排阻R7。型号为LCD1602的液晶屏U1的1脚和16脚连接GND端，2脚和15脚连接VCC5端，5脚即R/W脚连接GND端，型号为LCD1602的液晶屏U1的3脚通过一个滑动变阻器R1接GND端；排阻R7的1脚接VCC5端，2脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的14脚，3脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的13脚，4脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的12脚，5脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的11脚，6脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的10脚，7脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的9脚，8脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的8脚，9脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚，10脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的6脚，11脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的4脚；型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚至14脚分别接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PC0引脚至PC7引脚，4脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB1引脚，6脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB0引脚。

技术方案中所述的应变桥流量采集电路包括有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、滑动电位器P3、滑动电位器P5、电容C15、电容C16、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、二极管D5、二极管D6、二极管D7、型号为AD620的芯片与型号为OP07的芯片。

电阻R38与电阻R40的左端和+12V端电连接，电阻R38与电阻R40的右端依次和电阻R39与电阻R41的左端电连接，精密电阻R39与电阻R41的右端接地GND；精密电阻R38与电阻R40的右端依次接电容C26与电容C25的上端，电容C25与电容C26的下端连接地GND；同时电阻R38与电阻R40的右端依次接电阻R23与电阻R22的下端，电阻R22与电阻R23的上端接滑动变阻P3的左端与右端，P3的中间抽头接电阻R18的下端，电阻R18的上端和+12V端与电阻R17的左端电连接，电阻R17的右端接电容C16的上端，电容C16的下端连接电容C15的下端再一同连接地GND，电容C15的上端与型号为AD620的芯片的6脚电连接；电阻R19的上端与-12V端电连接，电阻R19的下端和电容C23的上端与电容C24的负极端电连接，电容C23的下端与C24的正极端一同接地GND，电容C23的上端和电容C24的负极端与型号为AD620的芯片的4脚电连接；电阻R38、电阻R40的右端和电阻R26、电阻R29的上端电连接，并且在精密电阻R26的下端接二极管D7的负极、电阻R29的下端接二极管D7的正极，并且在电阻R26的下端接二极管D6的正极、电阻R29的下端接二极管D6的负极，电阻R26、电阻R29的下端和型号为AD620的芯片的2脚和3脚电连接，型号为AD620的芯片的1脚接电阻R25的左端，电阻R25的右端接滑动电位器P5的左端，滑动电位器P5的右端与其中间抽头和型号为AD620的芯片的5脚电连接；型号为AD620的芯片的7脚连接电阻R28，电阻R28的右端接电阻R24的上端，电阻R24的下端接型号为OP07的芯片的7脚；型号为OP07的芯片的4脚接-12V，6脚接+12V，2脚接电阻R28的右端，3脚接电阻R27的右端，电阻R27的左端接地GND；二极管的正端接在精密电阻R24的上端，负端接在型号为OP07的芯片的7脚。

技术方案中所述的水压力采集电路包括有型号为MPX5700DP的压力传感器U5、型号为MPX5700DP的压力传感器U6、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、二极管D8、二极管D9、型号为LM324-A的通用运算放大器U4。

所述的水压力采集电路包括上、下两路水压力采集电路，而且上、下两路水压力采集电路的结构与采集原理完全一样，上一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U5，下一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U6；型号为MPX5700DP的压力传感器U5的3脚与VCC5端电连接，2脚接GND，1脚与电阻R30的左端电连接，电阻R30的右端与电阻R32的上端电连接，电容C31的上端与电阻R30的右端电连接，二极管D8上端与电阻R30的右端电连接，电容C30的上端与电阻R30的右端电连接，电阻R31的左端与电阻R30的右端电连接，电阻R31的右端与电容C32的上端电连接，电容C32、电容C31、电阻R32、二极管D8的正极端与电容C30的下端连接在一起并接地GND，电阻R31的右端与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的3脚电连接；型号为LM324-A的通用运算放大器U4的1脚与2脚电连接，6脚与7脚电连接，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的4脚接VCC5端，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的11脚和电容C35、电容C33、二极管D9的正极端、电阻R35与电容C34的下端电连接并接地GND；电阻R33的左端与型号为MPX5700DP的压力传感器U6的1脚电连接，电阻R33的右端和电容C34、电阻R35、二极管D9的正极端与电容C33的上端电连接，电阻R33的右端与电阻R34左端电连接，电阻R34右端与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的5脚电连接。

技术方案中所述的压电泵电压信号采集电路包括有220V转110V的降压变压器T1、型号为KBJ2510的二极管整流桥D10、电阻R36与电阻R37。220V转110V的降压变压器T1的初级线圈端接220V的工频交流电，次级线圈的一端与二极管整流桥D10的上端电连接，次级线圈的另一端与二极管整流桥D10的下端电连接，二极管整流桥D10的左端与电阻R36的上端电连接，电阻R36的下端与电阻R37的上端电连接，电阻R37的下端与二极管整流桥D10的右端电连接后并接地GND；电阻R36的下端为和型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC3引脚相连接的输出端。

技术方案中所述的串口通信电路包括有型号为CH340的芯片U7、晶体振荡器Y3、电容C36、电容C37、电容C38、电容C39与电容C40。型号为CH340的芯片U7的4脚与电容C38的右端电连接，电容C38的左端接地GND，晶体振荡器Y3左端和电容C39的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的7脚电连接；晶体振荡器Y3右端和电容C40的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的8脚电连接，电容C39与电容C40的下端接地GND，型号为CH340的芯片U7的16脚与VCC5端电连接，电容C36与电容C37的左端同接VCC5端，电容C36与电容C37的右端接地GND；型号为CH340的芯片U7的1脚接地GND。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的压电泵性能测试装置是基于型号为STM32F103RBT6的单片机的压电泵性能测试平台，型号为STM32F103RBT6的单片机具有杰出的功耗控制和丰富的外设资源，最重要的是其性价比极高等诸多优点，该压电泵性能测试平台适合进行商业推广。

2.本发明所述的压电泵性能测试装置是采用下位机平台进行采集，并且与上位机平台进行通信和人机应答，实现一体化采集测量，大大降低了人手工的参与内容，自动化程度高。

3.本发明所述的压电泵性能测试装置在保证测试平台性能优异的同时，同样也注意功耗方面的处理，实现了压电泵性能测试平台的低功耗处理，节约环保。

4.本发明所述的压电泵性能测试装置采用结构化的自顶向下的单元化设计，每个单元实现各自功能，各个单元之间相互配合实现整个压电泵性能测试平台的功能，同时减小各个单元电路中的电磁干扰。

5.本发明所述的压电泵性能测试装置的控制部分实现了低电压、低电流控制高电压、高电流的电路，这样使得操作人员更加安全，更好的保护人身财产。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的压电泵性能测试装置的结构原理框图；

图2是本发明所述的压电泵性能测试装置的应用结构示例图；

图3是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的STM32F103RBT6单片机电路的原理图；

图4是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的电源电路的结构原理图；

图5是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的LCD显示电路的原理图；

图6是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的应变桥流量采集电路的原理图；

图7是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的两路水压力采集电路的结构原理图；

图8是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的整流桥电压采集电路的结构原理图；

图9是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的串口通信电路的原理图；

图10是本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的下位机工作流程图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

用USB线将上位机和下位机相连接，打开上位机中的软件，打开电源开关，选择上位机的波特率和COM口并且打开上位机的测量按钮，下位机在一定的周期内采集与压电泵特性相关的输入输出的4种数据，进行滤波后实时显示在LCD上并且通过串口发送给上位机应用程序，实现自动化的采集测量，上位机将下位机接收到的数据以txt文件的形式保存到电脑中，以便以后进行数据的查看和处理，为下一步进行压电泵的电学模型建立打下基础。

本发明目的是为压电泵建立电学模型提供一种压电泵性能测试装置，更确切地说，压电泵性能测试装置为采集与压电泵特性相关的前后两级管内压力、压电泵输出流量、压电泵上的电压信号这4种输入输出数据来建立压电泵的电学模型的一种测试平台。

其中,压电泵上的电压信号为测试装置输入,更确切的是电学模型的一个输入；前级管内压力反映泵前动态压力,为电学模型的另一个输入；后级管内压力反映泵后动态压力,为电学模型的一个输出；又由于压电泵的开启关闭状态是通过泵内阀片两端压力差的变化实现的,因此前后级管内压力共同动态反映压电泵阀片工作频率、阀片的出流能力及对所泵流体的驱动能力；压电泵输出流量为电学模型的另一个输出。

参阅图1，本发明所述的压电泵性能测试装置由上位机和下位机两部分组成。型号为STM32F103RBT6的单片机电路及其外围电路作为下位机，下位机主要由电源电路，STM32F103RBT6的单片机电路，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，压电泵电压信号采集电路组成。

本发明实现了压电泵输入输出前后两级管内水压力的采集，通过称重的方式实现了压电泵输出流量的采集，通过型号为STM32F103RBT6的单片机的AD功能实现了压电泵电压信号的采集，通过串口实现了上位机与下位机的人机交互，上位机实现了实时显示4种被采集量并且能够将一段时间内4种被采集的数据以txt文件的形式保存在电脑中。

参阅图2，本发明所述的压电泵性能测试装置的电路应用示例结构由两个水杯、压电泵、正弦波发生器以及上位机和下位机构成。正弦波发生器工作后为压电泵提供工作电压，通过控制电压的大小来实现压电泵的开关程度，从而控制左端水杯中的水流向右端水杯中的水流速度。下位机通过采集压电泵前后两级管内压力、压电泵输出流量、压电泵上的电压信号，并且将采集到的数据通过串口传到上位机上，进行数据的处理和保存，最终实现压电泵的电学模型的测试平台的建立。

参阅图3，本发明所述的压电泵性能测试装置所采用的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、电容C14。

型号为STM32F103RBT6的单片机U3是ST公司生产的一款基于ARM v7架构的微控制器。晶体振荡器Y2是频率为8M的无源晶体振荡器，是STM32F103RBT6最小系统的主晶体振荡器，用于产生系统时钟。晶体振荡器Y2的左端(2号端)连接的22P/35V瓷片电容C8的上端，右端(1号端)连接22P/35V瓷片电容C9的上端，电容C8和电容C9的下端连接在一起接到GND，电容C8和电容C9在这里是起着并联起振和反馈的作用。同时晶体振荡器Y2的两端并联阻值为1M的电阻R3，即晶体振荡器Y2的左端(2号端)连接电阻R3的左端，晶体振荡器Y2的右端(1号端)连接电阻R3的右端，电阻R3在这里起着并联起振的作用，电阻R3的右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的6脚。晶体振荡器Y1是频率为32.768K的无源晶体振荡器，是STM32F103RBT6单片机的从晶体振荡器。晶体振荡器Y1的左端(2号端)连接22P/35V瓷片电容C6的上端，晶体振荡器Y1的右端(1号端)连接22P/35V瓷片电容C7的上端，电容C6和电容C7的下端连接在一起接到GND，电容C6和电容C7在这里是起着并联起振和反馈的作用，为系统的RTC提供实时时钟的基准频率。

0.1UF/35V的瓷片电容C5左端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的64脚，右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的63脚。0.1UF/35V的瓷片电容C12左端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的48脚，右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的47脚。0.1UF/35V的瓷片电容C14左端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的31脚，右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的32脚。0.1UF/35V的瓷片电容C13左端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的19脚，右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的18脚。瓷片电容C5、电容C12、电容C14、电容C13是型号为STM32F103RBT6的单片机数字IO口的电源滤波电容，用于滤去数字IO口的高频干扰。0.1UF/35V的瓷片电容C10、瓷片电容C11的上端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的12脚，下端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的13脚。4.7UF工字电感L1左端接VCC3.3端，右端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的13脚，电容C10、电容C11和电感L1组成STM32内部AD采集单元的滤波电路从而实现模拟通道的高频滤波。

阻值为1k的金属膜电阻R2上端接VCC3.3，下端接0.1UF/35V的瓷片电容C4的左端，并且阻值为1k的金属膜电阻R2的下端接到型号为STM32F103RBT6的单片机U3的7脚，0.1UF/35V的瓷片电容C4的右端接GND，机械按键RESSET1并联在0.1UF/35V的瓷片电容C4的两端。金属膜电阻R2、瓷片电容C4和机械按键RESSET1实现了简单的阻容式复位电路，为下位机在运行时出现意外时使用外部复位使型号为STM32F103RBT6的单片机恢复正常提供了保证。

参阅图4，本发明所述的压电泵性能测试装置的电源取之于上位机的USB接口，电源电路包括有mini-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。

mini-usb插头J1有5个引脚，分别是引脚VCC，引脚GND，引脚D-，引脚D+，引脚NC。引脚VCC和引脚GND两根线之间为系统提供一个不超过500毫安的5伏电压，引脚D-和引脚D+分别通过一个22R的金属膜电阻电阻R4和电阻R5连接到(图9所示的)串口通信电路中的型号为CH340的芯片U7的引脚USBD-和引脚USB D+，再通过型号为CH340的芯片U7的通信转换实现上位机和型号为STM32F103RBT6的单片机的通信。1.5K金属膜电阻R6下端连接VCC3.3，电阻R6的上端与mini-usb接头J1的引脚D+电连接，用于实现usb高速通信。VCC5端与一个500毫安的自恢复保险丝F1的左端连接，保险丝F1的右端与一个能够自己锁死的按键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是一种线性稳压芯片，可以实现5伏到3.3伏的电压转换从而得到VCC3.3的输出电压，型号为NCP551的芯片U2的5脚为电源电路的3.3V输出端VCC3.3。其中并联地连接在型号为NCP551的芯片U2的1脚和2脚之间的1UF/35V瓷片电容C1、电容C2是滤波电容，其目的是滤去电源信号中的高频干扰。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。0.1UF/35V的瓷片电容C3的上端与VCC3.3端电连接，电容C3的下端与GND端连接，电容C3是VCC3.3端和GND端之间的去耦电容。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。为外部提供3.3v电压或是为该压电泵性能测试装置提供3.3v电源电压。

参阅图5，LCD显示电路包括有型号为LCD1602的液晶屏U1、滑动变阻器R1、排阻R7。

型号为LCD1602的液晶屏U1是工业字符型液晶，用于显示数字、字母等字符。型号为LCD1602的液晶屏U1的1脚和16脚连接GND端，2脚和15脚连接VCC5端，5脚即R/W脚连接GND端，表明型号为STM32F103RBT6的单片机U3对型号为LCD1602的液晶屏U1只进行写操作，3脚通过一个封装为1206阻值为10k的滑动变阻器R1后接GND端，这里滑动变阻器R1的作用是调节型号为LCD1602的液晶屏U1显示亮度，排阻R7是封装为SIP11阻值为1K的金属膜排阻，排阻R7的1脚接VCC5端，2脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的14脚，3脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的13脚，4脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的12脚，5脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的11脚，6脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的10脚，7脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的9脚，8脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的8脚，9脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚，10脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的6脚，11脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的4脚，从而实现了排阻R7和型号为LCD1602的液晶屏U1的连接。并且型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚到14脚分别接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PC0引脚～PC7引脚，4脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB1引脚，6脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB0引脚，通过这样的硬件连接实现了型号为STM32F103RBT6的单片机U3对型号为LCD1602的液晶屏U1的读写功能，排阻R7在这里起的是相应IO口上拉的作用。

参阅图6，应变桥流量采集电路包括有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、滑动电位器P3、滑动电位器P5、电容C15、电容C16、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、二极管D5、二极管D6、二极管D7、型号为AD620的芯片与型号为OP07的芯片。

流量的采集是通过称重的方式来实现的，称重测量电路的电阻应变桥将重量和应变对应起来，再将应变和电压对应起来，再将微弱的电压信号放大到一个适合的范围内，再送入到单片机的AD口进行采集。具体实现的电路为：

+12V端连接阻值为1k的精密电阻R38、电阻R40的左端，精密电阻R38、电阻R40的右端依次连接阻值为1k的精密电阻R39、电阻R41的左端，精密电阻R39、电阻R41的右端接地GND，取精密电阻R38、电阻R40的右端作应变桥的输出，这样精密电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41组成电阻应变桥。精密电阻R38、电阻R40的右端分别接封装为0603阻值为334UF/35V的瓷片电容C26、电容C25的上端，瓷片电容C25、电容C26的下端连接地GND。同时精密电阻R38、电阻R40的右端分别接阻值为240k的精密电阻R23、电阻R22的下端，阻值为240k的精密电阻R22、电阻R23的上端接封装为1206阻值为10k的精密滑动变阻P3的左端和右端，P3的中间抽头接阻值为100k的精密电阻R18的下端，阻值为100k的精密电阻R18的上端接+12V端和阻值为100的精密电阻R17的左端，阻值为100的精密电阻R17的右端接电容值为0.1UF/35V的瓷片电容C16的上端，瓷片电容C16的下端连接电容值为22UF/35V的电解电容C15的下端然后一同连接地GND。电容值为22UF/35V的电解电容C15的上(正极)端连接到型号为AD620的芯片的6脚。

-12V端连接阻值为100的精密电阻R19的上端，阻值为100的精密电阻R19的下端接电容值为22UF/35V的电容C23的上端和电容C24的负极端，电容C23的下端和C24的正极端连接在一起然后再接地GND，电容C23的上端和电容C24的负极端与型号为AD620的芯片的4脚电连接。

精密电阻R38、电阻R40的右端和阻值为100的精密电阻R26、电阻R29的上端电连接，并且在精密电阻R26的下端接二极管D7的负极，精密电阻R29的下端接二极管D7的正极，并且在精密电阻R26的下端接二极管D6的正极、精密电阻R29的下端接二极管D6的负极，精密电阻R26、电阻R29的下端和型号为AD620的芯片的2脚和3脚电连接。型号为AD620的芯片的1脚接阻值为100的精密电阻R25的左端，阻值为100的精密电阻R25的右端接阻值为100k的精密滑动变阻P5的左端，精密滑动变阻P5的右端与其中间抽头和型号为AD620的芯片的5脚电连接。型号为AD620的芯片的7脚连接一个阻值为100的精密电阻R28，精密电阻R28的右端接阻值为14K的精密电阻R24的上端，精密电阻R24的下端接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC2口。型号为OP07的芯片的4脚接-12V，6脚接+12V，2脚接精密电阻R28的右端，3脚接阻值为10K的精密电阻R27的右端，精密电阻R27的左端接地GND。7脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC2口。二极管的正端接在精密电阻R24的上端，负端接在型号为OP07的芯片的7脚。

参阅图7，通过压力传感器来实现压电泵输入输出前后两级管内水压力的采集。水压力采集电路包括有型号为MPX5700DP的压力传感器U5、型号为MPX5700DP的压力传感器U6、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、二极管D8、二极管D9、型号为LM324-A的通用运算放大器U4。

所述的水压力采集电路包括上、下两路水压力采集电路，而且上、下两路水压力采集电路的结构与采集原理完全一样，上一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U5，下一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U6；型号为MPX5700DP的压力传感器U5是飞思卡尔公司生产的一款压力传感器，能够实现水压力到电压的转换，线性度较高。型号为MPX5700DP的压力传感器U5的3脚与VCC5端电连接，2脚接GND，1脚与阻值为1k的精密电阻R30的左端电连接，阻值为1k的精密电阻R30的右端与阻值为1k的精密电阻R32的上端电连接，电阻R30和电阻R32构成的分压电路实现量程从5V到2.5V的转换。22UF/35V的瓷片电容C31的上端与阻值为1k的精密电阻R30的右端电连接。精密电阻R30和瓷片电容C31构成了简单的RC滤波电路，滤去高频干扰信号。稳压值为2.5V的二极管D8上端与阻值为1k的精密电阻R30的右端电连接，二极管D8是反向稳压二级管，主要是考虑到保护系统的安全而配备的，当输入信号高于2.5V时，由于有二极管D8的存在，使得后续的电压不会超过2.5V从而保护了单片机的模拟口线不被高压击穿而导致损坏。1U/35V的瓷片电容C30的上端与阻值为1k的精密电阻R30的右端电连接，阻值为200的精密电阻R31的左端与阻值为1k的精密电阻R30的右端电连接，阻值为200的精密电阻R31的右端与阻值为1U/35V的瓷片电容C32的上端电连接，电容C32的下端和瓷片电容C31、精密电阻R32、二极管D8的正极端与瓷片电容C30的下端连接在一起并接地GND。阻值为200的精密电阻R31的右端与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的3脚电连接；型号为LM324-A的通用运算放大器U4的1脚与2脚电连接，6脚与7脚电连接，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的4脚接VCC5端，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的11脚接地GND。电容C30、电容C32和精密电阻R31一起构成了一个π型滤波器，实现更好的滤去高频干扰信号，通过型号为LM324-A的通用运算放大器U4的电压跟随电路，实现阻抗匹配的功效。

型号为LM324-A的通用运算放大器U4的11脚和电容C35、电容C33、二极管D9的正极端、电阻R35与电容C34的下端电连接；电阻R33的左端与型号为MPX5700DP的压力传感器U6的1脚电连接，电阻R33的右端和电容C34、电阻R35、二极管D9的正极端与电容C33的上端电连接，电阻R33的右端与电阻R34左端电连接，电阻R34右端与与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的5脚电连接。

参阅图8，压电泵电压信号采集电路包括有220V转110V的降压变压器T1、二极管整流桥D10、电阻R36、电阻R37。

型号为KBJ2510的二极管整流桥D10的最大的反向电压为1000V，最大的通过电流为25A。220V转110V的降压变压器T1的初级线圈端接220V的工频交流电，次级线圈的一端与二极管整流桥D10的上端电连接，次级线圈的另一端与二极管整流桥D10的下端电连接，二极管整流桥D10的左端与阻值为460k的精密电阻R36的上端电连接，阻值为460k的精密电阻R36的下端与阻值为10k的精密电阻R37的上端电连接，阻值为10k的精密电阻R37的下端与二极管整流桥D10的右端电连接后并接地GND。型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC3口接精密电阻R36的下端。220V的交流电源通过220V转110V的降压变压器T1降压后为压电泵提供一个相对电压较低的正旋波驱动源，降压后的正旋波经过二极管整流桥D10桥式整流后变成脉动的直流电压信号，经过阻值为460k的精密电阻R36、阻值为10k的精密电阻R37分压后进入型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC3采集口，实现压电泵上驱动电压信号的采集。

参阅图9，串口通信电路包括有型号为CH340的芯片U7、晶体振荡器Y3、电容C36、电容C37、电容C38、电容C39、电容C40。

型号为CH340的芯片U7是串口转USB的芯片。型号为CH340的芯片U7的1脚接地GND，型号为CH340的芯片U7的2脚与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的TXD口电连接，型号为CH340的芯片U7的3脚与型号为STM32F103RBT6的单片机U3的RXD接口电连接，从而实现型号为CH340的芯片和型号为STM32F103RBT6的单片机U3的全双工通信，型号为CH340的芯片U7的4脚与0.1UF/35V的瓷片电容C38电连接后接地GND，其中电容C38起旁路滤波的作用，型号为CH340的芯片U7的5脚接图4插头J1的USB D+，型号为CH340的芯片U7的6脚接图4插头J1的的USB D-，从而通过型号为CH340的芯片实现了型号为STM32F103RBT6的单片机U3和上位机的通信功能。频率12M的晶体振荡器Y3左端和封装为0603的22P/35V的瓷片电容C39的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的7脚电连接。频率12M的晶体振荡器Y3右端和22P/35V的瓷片电容C40的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的8脚电连接。瓷片电容C39、C40和晶体振荡器Y3组成时钟信号电路，为型号为CH340的芯片U7提供内部运行的时钟信号。型号为CH340的芯片U7的16脚与VCC5端电连接，为型号为CH340的芯片U7的正常工作提供供电电压。0.1UF/35V的瓷片电容C36、电容C37的左端接VCC5端，电容C36、电容C37的右端接地GND，实现电源旁路滤波的功能。

参阅图10，用USB线将上位机和下位机相连接，下位机得电并且启动运行，上电后初始化系统的时钟，初始化串口，初始化AD采集的接口，初始化LCD相应的IO口，初始化定时器，设定定时周期为1s，然后进入大循环中，实现LCD实时的显示当前的采集数据。当设定时间到达的时候，即1s到达的时候，进行4路AD采集并且将采集值存入缓存中，采集次数到达10次后，进行缓存的冒泡滤波，然后将数据通过串口发给上位机，发送完毕后将缓存和计数变量清零，从而完成一次采集发送的过程。

图4中电源电路的电压转换芯片产生下位机的3.3V基准电源，为型号为STM32F103RBT6的单片机U3供电。图5中的LCD显示电路通过RS、E、DBO、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7引脚与图3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，利用型号为STM32F103RBT6的单片机U3实现LCD的显示功能。图6中的应变桥流量采集电路通过OP07的7引脚与图3中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量采集引脚的ADC2引脚电连接，利用型号为STM32F103RBT6的单片机U3实现应变桥的流量采集功能。图7中的两路水压力采集电路通过LM324-A的1引脚、LM324-A的7引脚与图3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，利用型号为STM32F103RBT6的单片机U3实现压力的采集功能。图8中压电泵电压的采集电路通过其电阻R36的下端与图3中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的模拟量引脚的ADC3引脚电连接，利用型号为STM32F103RBT6的单片机U3实现驱动端电压的采集功能。图9中的串口通信电路通过TXD、RXD引脚与图3中的型号为STM32F103RBT6的单片机U3的通信引脚的TXD、RXD引脚电连接，利用型号为STM32F103RBT6的单片机U3实现上位机通信的功能。

Claims (9)

1.一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。

2.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，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-。

3.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，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。

4.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的电源电路包括有mini-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；

mini-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mini-usb接头J1的引脚D+电连接，mini-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。

5.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的LCD显示电路包括有型号为LCD1602的液晶屏U1、滑动变阻器R1与排阻R7；

型号为LCD1602的液晶屏U1的1脚和16脚连接GND端，2脚和15脚连接VCC5端，5脚即R/W脚连接GND端，型号为LCD1602的液晶屏U1的3脚通过一个滑动变阻器R1接GND端；排阻R7的1脚接VCC5端，2脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的14脚，3脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的13脚，4脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的12脚，5脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的11脚，6脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的10脚，7脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的9脚，8脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的8脚，9脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚，10脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的6脚，11脚接型号为LCD1602的液晶屏U1的4脚；型号为LCD1602的液晶屏U1的7脚至14脚分别接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PC0引脚至PC7引脚，4脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB1引脚，6脚接型号为STM32F103RBT6的单片机U3的PB0引脚。

6.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的应变桥流量采集电路包括有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、滑动电位器P3、滑动电位器P5、电容C15、电容C16、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、二极管D5、二极管D6、二极管D7、型号为AD620的芯片与型号为OP07的芯片；

电阻R38与电阻R40的左端和+12V端电连接，电阻R38与电阻R40的右端依次和电阻R39与电阻R41的左端电连接，精密电阻R39与电阻R41的右端接地GND；精密电阻R38与电阻R40的右端依次接电容C26与电容C25的上端，电容C25与电容C26的下端连接地GND；同时电阻R38与电阻R40的右端依次接电阻R23与电阻R22的下端，电阻R22与电阻R23的上端接滑动变阻P3的左端与右端，P3的中间抽头接电阻R18的下端，电阻R18的上端和+12V端与电阻R17的左端电连接，电阻R17的右端接电容C16的上端，电容C16的下端连接电容C15的下端再一同连接地GND，电容C15的上端与型号为AD620的芯片的6脚电连接；电阻R19的上端与-12V端电连接，电阻R19的下端和电容C23的上端与电容C24的负极端电连接，电容C23的下端与C24的正极端一同接地GND，电容C23的上端和电容C24的负极端与型号为AD620的芯片的4脚电连接；电阻R38、电阻R40的右端和电阻R26、电阻R29的上端电连接，并且在精密电阻R26的下端接二极管D7的负极、电阻R29的下端接二极管D7的正极，并且在电阻R26的下端接二极管D6的正极、电阻R29的下端接二极管D6的负极，电阻R26、电阻R29的下端和型号为AD620的芯片的2脚和3脚电连接，型号为AD620的芯片的1脚接电阻R25的左端，电阻R25的右端接滑动电位器P5的左端，滑动电位器P5的右端与其中间抽头和型号为AD620的芯片的5脚电连接；型号为AD620的芯片的7脚连接电阻R28，电阻R28的右端接电阻R24的上端，电阻R24的下端接型号为OP07的芯片的7脚；型号为OP07的芯片的4脚接-12V，6脚接+12V，2脚接电阻R28的右端，3脚接电阻R27的右端，电阻R27的左端接地GND；二极管的正端接在精密电阻R24的上端，负端接在型号为OP07的芯片的7脚。

7.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的水压力采集电路包括有型号为MPX5700DP的压力传感器U5、型号为MPX5700DP的压力传感器U6、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、二极管D8、二极管D9、型号为LM324-A的通用运算放大器U4；

所述的水压力采集电路包括上、下两路水压力采集电路，而且上、下两路水压力采集电路的结构与采集原理完全一样，上一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U5，下一路的水压力采集电路选取型号为MPX5700DP的压力传感器U6；型号为MPX5700DP的压力传感器U5的3脚与VCC5端电连接，2脚接GND，1脚与电阻R30的左端电连接，电阻R30的右端与电阻R32的上端电连接，电容C31的上端与电阻R30的右端电连接，二极管D8上端与电阻R30的右端电连接，电容C30的上端与电阻R30的右端电连接，电阻R31的左端与电阻R30的右端电连接，电阻R31的右端与电容C32的上端电连接，电容C32、电容C31、电阻R32、二极管D8的正极端与电容C30的下端连接在一起并接地GND，电阻R31的右端与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的3脚电连接；型号为LM324-A的通用运算放大器U4的1脚与2脚电连接，6脚与7脚电连接，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的4脚接VCC5端，型号为LM324-A的通用运算放大器U4的11脚和电容C35、电容C33、二极管D9的正极端、电阻R35与电容C34的下端电连接并接地GND；电阻R33的左端与型号为MPX5700DP的压力传感器U6的1脚电连接，电阻R33的右端和电容C34、电阻R35、二极管D9的正极端与电容C33的上端电连接，电阻R33的右端与电阻R34左端电连接，电阻R34右端与型号为LM324-A的通用运算放大器U4的5脚电连接。

8.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的压电泵电压信号采集电路包括有220V转110V的降压变压器T1、型号为KBJ2510的二极管整流桥D10、电阻R36与电阻R37；

220V转110V的降压变压器T1的初级线圈端接220V的工频交流电，次级线圈的一端与二极管整流桥D10的上端电连接，次级线圈的另一端与二极管整流桥D10的下端电连接，二极管整流桥D10的左端与电阻R36的上端电连接，电阻R36的下端与电阻R37的上端电连接，电阻R37的下端与二极管整流桥D10的右端电连接后并接地GND；电阻R36的下端为和型号为STM32F103RBT6的单片机U3的ADC3引脚相连接的输出端。

9.按照权利要求1所述的压电泵性能测试装置,其特征在于，所述的串口通信电路包括有型号为CH340的芯片U7、晶体振荡器Y3、电容C36、电容C37、电容C38、电容C39与电容C40；

型号为CH340的芯片U7的4脚与电容C38的右端电连接，电容C38的左端接地GND，晶体振荡器Y3左端和电容C39的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的7脚电连接；晶体振荡器Y3右端和电容C40的上端电连接，并且与型号为CH340的芯片U7的8脚电连接，电容C39与电容C40的下端接地GND，型号为CH340的芯片U7的16脚与VCC5端电连接，电容C36与电容C37的左端同接VCC5端，电容C36与电容C37的右端接地GND；型号为CH340的芯片U7的1脚接地GND。