CN105288783B - 注射泵、注射泵滑块的位置检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注射泵滑块的位置检测方法，该方法包括：根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中相对距离为霍尔元件与磁铁块之间的距离；比较并选出与磁铁块相对距离最小的霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；根据参照霍尔元件在参照板上的位置信息，获取注射泵滑块组件相对参照板的位置。本发明通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射泵滑块位置的实时检测，从而可以实时检测注出射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，注射泵能够及时发出警报以告知医务人员，避免发生医疗事故。

Description

注射泵、注射泵滑块的位置检测方法及装置

技术领域

本发明涉及医疗器械控制技术领域，尤其涉及一种注射泵、注射泵滑块的位置检测方法及装置。

背景技术

目前，国内外常用的医用注射泵主要包括丝杆和连接于丝杆上的滑块，电机驱动丝杆转动以带动滑块在丝杆上往返移动，从而滑块通过传动装置实现对注射器推头的推压，完成医用相关的注射任务，但是，在注射泵的使用过程中，无法实时检测注射泵滑块的位置，从而无法实时检测注射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，不能及时告知医务人员，容易引发医疗事故。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种注射泵、注射泵滑块的位置检测方法及装置，旨在解决现有注射泵无法实时检测注射泵滑块位置的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种注射泵，所述注射泵包括机架、驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置和滑块组件均与所述机架连接，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置。

优选地，所述驱动装置包括电机、丝杆、半螺母组件，所述滑块组件包括滑块和用于推动外接注射器活塞移动的推头，所述丝杆贯穿所述机架内部两相对设置的侧壁，所述滑块分别与所述半螺母组件和所述推头连接，所述半螺母组件与所述丝杆可拆卸连接，所述电机驱动丝杆转动以带动所述滑块在该丝杆上往返运动，从而所述滑块带动所述推头往返运动，所述磁铁块设于所述滑块的表面。

优选地，所述注射泵还包括控制芯片，所述霍尔元件和电机均与所述控制芯片通信连接。

优选地，所述霍尔元件呈直线排列，且所述霍尔元件排列所成直线与所述丝杆的延伸方向一致。

优选地，所述磁铁块有多块且该磁铁块呈直线排列，所述磁铁块排列所成直线与所述霍尔元件排列所成直线平行，所述磁铁块呈南极北极交替设置在所述参照板上。

为实现上述目的，本发明还提供一种注射泵滑块的位置检测方法，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置,

所述注射泵滑块的位置检测方法包括：

当检测到所述驱动装置带动所述滑块组件移动时，实时检测各个所述霍尔元件的输出电压；

根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离；

比较并选出与所述磁铁块相对距离最小的所述霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

根据所述参照霍尔元件在所述参照板上的位置信息，获取所述注射泵滑块组件相对所述参照板的位置。

优选地，所述根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离的步骤包括：

根据霍尔效应原理、所述霍尔元件的规格参数和各个所述霍尔元件的输出电压，获取各个所述霍尔元件所处位置的磁场强度；

根据所述磁铁块的磁场分布参数，获取各个所述霍尔元件与所述磁铁块的相对距离。

优选地，所述磁铁块有多块且该磁铁块呈直线排列，所述磁铁块排列所成直线与所述霍尔元件排列所成直线平行，所述相对距离为所述磁铁块至所述霍尔元件排出直线的垂点到各个霍尔元件间的距离。

为实现上述目的，本发明还提供一种注射泵滑块的位置检测装置，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置,

所述注射泵滑块的位置检测装置包括：

电压检测模块，用于当检测到所述驱动装置带动所述滑块组件移动时，实时检测各个所述霍尔元件的输出电压；

距离获取模块，用于根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离；

比较模块，用于比较并选出与所述磁铁块相对距离最小的所述霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

位置获取模块，用于根据所述参照霍尔元件在所述参照板上的位置信息，获取所述注射泵滑块组件相对所述参照板的位置。

优选地，所述距离获取模块包括：

磁感获取单元，用于根据霍尔效应原理、所述霍尔元件的规格参数和各个所述霍尔元件的输出电压，获取各个所述霍尔元件所处位置的磁场强度；

距离获取单元，用于根据所述磁铁块的磁场分布参数，获取各个所述霍尔元件与所述磁铁块的相对距离。

本发明通过在注射泵的机架内设置参照板，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件，当电机带动滑块移动时，检测参照板上所有霍尔元件当前时刻的输出电压，根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，计算出各个霍尔元件对应的相对距离，然后确定相对距离最小的霍尔元件，并根据该确定的霍尔元件的位置信息获取滑块的位置，从而通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射泵滑块位置的实时检测，从而可以实时检测注出射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，注射泵能够及时发出警报以告知医务人员，避免发生医疗事故。

附图说明

图1为本发明注射泵第一实施例的结构示意图；

图2为图1中参照板、滑块、磁铁块之间的位置关系示意图；

图3为在采用南极北极交替设置的磁铁块组合时，输出电压和距离取值的分布示意图；

图4为本发明注射泵滑块的位置检测方法的第一实施例的流程示意图；

图5为图4中根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个霍尔元件的输出电压对应的相对距离的步骤的细化流程示意图；

图6为本发明注射泵滑块的位置检测装置的第一实施例的功能模块示意图；

图7为图6中距离获取模块的细化功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种注射泵，在本发明注射泵第一实施例中，该注射泵包括机架、驱动装置、滑块组件和参照板，驱动装置和滑块组件均与机架连接，驱动装置带动滑块组件往返运动，滑块组件上设有磁铁块，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测滑块组件相对参照板的位置。

参照板上的霍尔元件位置与滑块组件滑动过程中的位置具有对应关系，且可以对每个霍尔元件进行编号，每个编号对应着参照板上的对应位置，例如参照板上设有10个霍尔元件，编号分别为0至9的9个整数，X号霍尔元件就对应参照板自预设的起始端计算十分之X的位置处，如4号霍尔元件则对应参照板上距离该参照起始端十分之四的位置处，从而得知滑块组件的位置。

霍尔元件的特性为：当通过霍尔元件自身的磁通量发生变化时，霍尔元件的输出电压也随之发生变化。当磁铁块在霍尔元件附近移动时，会导致霍尔元件周围的磁场发生变化，即通过霍尔元件的磁通量也发生变化，因此根据霍尔效应，霍尔元件会产生对应的输出电压。

在本实施例中，通过在注射泵中增设参照板，在滑块组件上设有磁铁块，且参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件，当驱动装置带动滑块组件移动时(滑块组件带动装于注射泵上的注射器中的活塞移动以该注射器的注射任务)，根据预设的关于输出电压与相对距离(霍尔元件距离磁铁块之间的距离)的函数关系，计算出各个霍尔元件对应的相对距离，然后确定相对距离最小的霍尔元件，获取确定的霍尔元件所处参照板的位置信息；最后根据相对距离最小的霍尔元件的位置信息以及参照板上的霍尔元件位置信息与滑块组件滑动过程中位置的对应关系，获取滑块组件的当前位置，从而通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射泵滑块组件位置的实时检测，从而可以实时检测出注射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，注射泵能够及时发出警报以告知医务人员，避免发生医疗事故。

进一步地，在本发明注射泵第一实施例的基础上，提出注射泵的第二实施例，参照图1和图2，在第二实施例中，驱动装置包括电机(图中未示出)、丝杆2、半螺母组件3，滑块组件包括滑块4和用于推动外接注射器活塞移动的推头5，丝杆2贯穿机架1内部两相对设置的侧壁11，滑块4分别与半螺母组件3和推头5连接，半螺母组件3与丝杆2可拆卸连接，电机驱动丝杆3转动以带动滑块4在该丝杆3上往返运动，从而滑块4带动推头5往返运动，磁铁块6设于滑块4的表面。

半螺母组件3包括半螺母31和回转弹簧32，当用户转动半螺母31以使半螺母31与丝杆2时，用户可以拉动推头5带动滑块4移动，将滑块4及推头5移动到合适位置后，再将半螺母31逆向转动并随着回转弹簧32的引导，半螺母31与丝杆啮合，从而本发明注射泵能够方便地拉伸推头以适应不同规格的注射器。

在本实施例中，通过电机带动丝杆2转动，从而丝杆2通过半螺母组件3带动滑块4沿着丝杆2的延伸方向做往返运动，从而实现滑块4的直线运动，当检测到电机带动滑块4移动时，由于滑块4上的磁铁块6也随之移动，造成对应区域霍尔元件8附近的磁场强度发生变化，对应霍尔元件8会产生输出电压，然后获取各个霍尔元件8的输出电压，可以根据输出电压和霍尔元件8到磁铁块6之间相对距离的对应关系，得出相对距离最小的霍尔元件8，从而根据该霍尔元件8处于参照板7的位置信息获取滑块4的位置，通过一种简单、易于实现的机械结构实现了滑块4位置的实时检测。

此外，驱动装置还有多种实现方式，例如驱动装置包括步进电机、滑动槽，滑块组件包括滑块和推头，滑块卡接于滑动槽内且能够在滑动槽内往返运动，步进电机与滑块直接连接，且步进电机带动滑块沿着滑动槽往返运动。

进一步地，注射泵第二实施例的基础上，注射泵还包括控制芯片，霍尔元件和电机均与控制芯片通信连接。这样，注射泵直接根据自带的控制芯片检测、分析霍尔元件产生的输出电压，并且该控制芯片可以通过检测电机是否运转实现对滑块是否移动进行检测。当然，控制芯片也能够外界于注射泵，通过外部设备实现对注射泵的控制和检测。

进一步地，在本发明注射泵第二实施例的基础上，提出注射泵第三实施例，在第二实施例中，参照图2，霍尔元件8呈直线排列，且霍尔元件8排列所成直线与丝杆的延伸方向一致，可选地，霍尔元件8呈单列均匀设置于参照板7面向磁铁块6的表面，单列霍尔元件8的排列方向与丝杆的延伸方向一致，即单列霍尔元件8的排列方向与磁铁块6随滑块4的运动方向一致，这样磁铁块6在运动过程中对每一个霍尔元件8所造成的磁场变化基本相同，确保各个霍尔元件8基于相同的环境产生输出电压，从而提高滑块4位置检测的准确度。

进一步地，霍尔元件8正对丝杆2，即霍尔元件8排列所成阵列与磁铁块6随滑块4往返运动轨迹正对，此正对指磁铁块6随滑块4往返运动轨迹所在平面与霍尔元件8所成阵列所在平面垂直，使霍尔元件8处于磁铁块6周围磁场中磁场强度(磁感线分布)较为均匀的分布区域，使磁铁块6在移动过程中对各个霍尔元件8所施加的磁场更均匀、更稳定，确保各个霍尔元件8基于相同的环境产生输出电压，进一步提高滑块4位置检测的准确度。

进一步地，磁铁块6有多块且该磁铁块6呈直线排列，磁铁块6排列所成直线与霍尔元件8排列所成直线平行。当滑块4上有多块磁铁块6(例如滑块4上设置有三块线性排列的磁铁块6)，多块磁铁块6多产生的磁场强度和磁场范围都将增大，滑块4滑过一个霍尔元件8时，磁铁块6组合对该霍尔元件8施加磁场的影响时间更长，避免在磁铁块6运动至霍尔元件8之间的空隙时，磁铁块6对霍尔元件8磁场影响过小，从而在保证检测滑块4位置准确度的前提下，减少了设置在参照板7上霍尔元件8的数量，即霍尔元件8可以在参照板7上排列稀疏一些，减少了霍尔元件8的用量，降低了注射泵的成本。可选地，磁铁块6呈南极北极交替设置在参照板7上，例如3块磁铁块6呈线性设置在滑块4上，两端的磁铁块6的北极朝向参照板7，中间的磁铁块6的南极朝向参照板8，这样，当南极北极交替的磁铁块6组合滑过霍尔元件8时，该霍尔元件8的输出电压会从零逐渐增大至正向最大值，然后又从正向最大值逐渐减小至负向最小值，最后由负向最小值增大至零，霍尔元件8的输出电压从正向最大值减小至负向最小值的过程基本趋向线性变化。

参照图3，在南极北极交替的磁铁块6组合滑过霍尔元件A时，不断记录滑块4的位置以及该位置霍尔元件A的输出电压，以形成一个个关于滑块4位置与霍尔元件A输出电压的数组，根据这些数组画出滑块位置与输出电压的离散点分布，其中横轴为滑块距离起始位置的距离，纵轴为霍尔元件A的输出电压，根据最小二乘法，将霍尔元件A的输出电压正向最大值到负向最小值之间的离散点连成一条线性直线，从而得出输出电压和滑块位置的对应关系。

本发明还提供一种注射泵滑块的位置检测方法，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，驱动装置带动滑块组件往返运动，滑块组件上设有磁铁块，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测滑块组件相对参照板的位置，在注射泵滑块的位置检测方法第一实施例中，参照图4，该方法包括：

步骤S10，当检测到驱动装置带动滑块组件移动时，实时检测各个霍尔元件的输出电压；

基于霍尔元件的特性(当通过霍尔元件自身的磁通量发生变化时，霍尔元件的输出电压也随之发生变化)，当注射泵的滑块移动时(可通过检测注射泵的电机是否转动来判断滑块是否移动)，即当磁铁块在霍尔元件附近移动时，会导致霍尔元件周围的磁场发生变化，即通过霍尔元件的磁通量也发生变化，因此根据霍尔效应，霍尔元件会产生对应的输出电压；所以当检测到驱动装置带动滑块组件移动时，检测各个霍尔元件的输出电压，以判断滑块在哪个霍尔元件附近移动，例如注射泵的参照板上设置有霍尔元件1至10，当注射泵的滑块移动时，检测霍尔元件1至10的输出电压，获取到霍尔元件1、2、3、7、8、9、10的输出电压为零，霍尔元件4的输出电压为U4，霍尔元件5的输出电压为U5，霍尔元件6的输出电压为U6。

步骤S20，根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中相对距离为霍尔元件与磁铁块之间的距离；

可以将关于输出电压和相对距离的函数关系预存在注射泵的存储器中，通过在注射泵出厂之前，对注射泵进行多次测试生成，具体如下：滑动注射泵的滑块，并记录该滑块上的磁铁块到各个霍尔元件的距离(即相对距离)和各个霍尔元件的输出电压，从而记录各个霍尔元件的输出电压与相对距离的对应关系S，进而根据该对应关系S检测到的各个霍尔元件的输出电压，求得各个霍尔元件当前时刻距离注射泵滑块的相对距离，接上述步骤S10的例子，根据对应关系S，求得U4对应的相对距离为L4，U5对应的相对距离为L5，U6对应的相对距离为L6，其中，输出电压为0时，可以将对应的相对距离统一设置为一预设距离值，该预设距离值为输出电压恰好为0时的临界相对距离。

步骤S30，比较并选出与磁铁块相对距离最小的霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

接上述步骤S20的例子，比较L4、L5、L6之间的大小，若L4＝2，L5＝3，L6＝4，则L4最小，将霍尔元件4作为参照霍尔元件。

步骤S40，根据参照霍尔元件在参照板上的位置信息，获取注射泵滑块组件相对参照板的位置。

例如参照板上设有刻度，其一端作为初始位置且刻度为0，表示此处距离初始位置的长度为0，滑块组件中滑块从丝杆上与参照板初始位置对应处开始滑动；霍尔元件在参照板上呈直线排布，每个霍尔元件均设有标识(例如编号)，每个标识对应一个位置信息，该位置信息包含该位置信息对应的霍尔元件距离参照板初始位置的距离，接上述步骤S30中的例子，由于参照霍尔元件为霍尔元件4，从而获取霍尔元件4对应的位置信息，根据霍尔元件4的位置信息查询到霍尔元件4距离参照板初始位置的距离，从而获取注射泵滑块组件中滑块的位置。

在本实施例中，通过在注射泵的机架内设置参照板，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件，当电机带动滑块组件移动时，检测参照板上所有霍尔元件当前时刻的输出电压，根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，计算出各个霍尔元件对应的相对距离，然后确定相对距离最小的霍尔元件，并根据该确定的霍尔元件的位置信息获取滑块组件中滑块的位置，从而通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射泵滑块位置的实时检测，从而可以实时检测注出射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，注射泵能够及时发出警报以告知医务人员，避免发生医疗事故。

进一步地，磁铁块有多块且该磁铁块呈直线排列，磁铁块排列所成直线与霍尔元件排列所成直线平行，相对距离为磁铁块至霍尔元件排出直线的垂点到各个霍尔元件间的距离。可选地，霍尔元件呈单列均匀设置于参照板面向磁铁块的表面，单列霍尔元件的排列方向与丝杆的延伸方向一致，即单列霍尔元件的排列方向与磁铁块随滑块组件中滑块的运动方向一致，这样磁铁块在运动过程中对每一个霍尔元件所造成的磁场变化基本相同，确保各个霍尔元件基于相同的环境产生输出电压，从而提高滑块位置检测的准确度。

进一步地，参照图5，步骤S20包括：

步骤S21，根据霍尔效应原理、霍尔元件的规格参数和各个霍尔元件的输出电压，获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度；

霍尔效应原理中UH＝(RH*IC*B)/d，UH为霍尔电压(即霍尔元件的输出电压)，RH称为霍尔系数，它由半霍尔元件材料的性质决定；d为霍尔元件的导体厚度，IC为连通电流，B为磁场强度，其中霍尔元件的规格参数包括霍尔系数、导体厚度、连通电流，且霍尔元件的规格参数可查询其产品获取，从而根据各个霍尔元件的输出电压获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度。

步骤S22，根据磁铁块的磁场分布参数，获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离。

磁铁块的磁场分布参数包括在磁铁块周围不同位置的磁场强度，即距离磁铁块的距离与磁场强度的对应关系，根据各个霍尔元件所处位置的磁场强度，计算得出各个霍尔元件距离磁铁块的相对距离。

在本实施例中，提供了一种获得预设的关于输出电压与相对距离的函数关系的实现方式，通过各个霍尔元件的输出电压获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度，根据各个霍尔元件所处位置的磁场强度和磁铁块的磁场分布参数，获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离，从而以一种复杂度较低的方式获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离。

本发明还提供一种注射泵滑块的位置检测装置，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，驱动装置带动滑块组件往返运动，滑块组件上设有磁铁块，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测滑块组件相对参照板的位置,

在本发明注射泵滑块的位置检测装置第一实施例中，参照图6，该装置包括：

电压检测模块10，用于当检测到所述驱动装置带动所述滑块组件移动时，实时检测各个所述霍尔元件的输出电压；

基于霍尔元件的特性(当通过霍尔元件自身的磁通量发生变化时，霍尔元件的输出电压也随之发生变化)，当注射泵的滑块移动时(可通过检测注射泵的电机是否转动来判断滑块是否移动)，即当磁铁块在霍尔元件附近移动时，会导致霍尔元件周围的磁场发生变化，即通过霍尔元件的磁通量也发生变化，因此根据霍尔效应，霍尔元件会产生对应的输出电压；所以当检测到驱动装置带动滑块组件移动时，电压检测模块10检测各个霍尔元件的输出电压，以判断滑块在哪个霍尔元件附近移动，例如注射泵的参照板上设置有霍尔元件1至10，当注射泵的滑块移动时，检测霍尔元件1至10的输出电压，获取到霍尔元件1、2、3、7、8、9、10的输出电压为零，霍尔元件4的输出电压为U4，霍尔元件5的输出电压为U5，霍尔元件6的输出电压为U6。

距离获取模块20，用于根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中相对距离为霍尔元件与磁铁块之间的距离；

可以将关于输出电压和相对距离的函数关系预存在注射泵的存储器中，通过在注射泵出厂之前，对注射泵进行多次测试生成，具体如下：滑动注射泵的滑块，并记录该滑块上的磁铁块到各个霍尔元件的距离(即相对距离)和各个霍尔元件的输出电压，从而记录各个霍尔元件的输出电压与相对距离的对应关系S，进而距离获取模块20根据该对应关系S检测到的各个霍尔元件的输出电压，求得各个霍尔元件当前时刻距离注射泵滑块的相对距离，接上述电压检测模块10的例子，根据对应关系S，求得U4对应的相对距离为L4，U5对应的相对距离为L5，U6对应的相对距离为L6，其中，输出电压为0时，可以将对应的相对距离统一设置为一预设距离值，该预设距离值为输出电压恰好为0时的临界相对距离。

比较模块30，用于比较并选出与磁铁块相对距离最小的霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

接上述距离获取模块20的例子，比较模块30比较L4、L5、L6之间的大小，若L4＝2，L5＝3，L6＝4，则L4最小，将霍尔元件4作为参照霍尔元件。

位置获取模块40，用于根据参照霍尔元件在参照板上的位置信息，获取注射泵滑块组件相对参照板的位置。

例如参照板上设有刻度，其一端作为初始位置且刻度为0，表示此处距离初始位置的长度为0，滑块组件中滑块从丝杆上与参照板初始位置对应处开始滑动；霍尔元件在参照板上呈直线排布，每个霍尔元件均设有标识(例如编号)，每个标识对应一个位置信息，该位置信息包含该位置信息对应的霍尔元件距离参照板初始位置的距离，接上述比较模块30中的例子，由于参照霍尔元件为霍尔元件4，从而位置获取模块40获取霍尔元件4对应的位置信息，并根据霍尔元件4的位置信息查询到霍尔元件4距离参照板初始位置的距离，从而获取注射泵滑块组件中滑块的位置。

在本实施例中，通过在注射泵的机架内设置参照板，参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件，当电机带动滑块组件移动时，电压检测模块10检测参照板上所有霍尔元件当前时刻的输出电压，距离获取模块20根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，计算出各个霍尔元件对应的相对距离，然后比较模块30确定相对距离最小的霍尔元件，位置获取模块40根据该确定的霍尔元件的位置信息获取滑块组件中滑块的位置，从而通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射泵滑块位置的实时检测，从而可以实时检测注出射器注射任务的完成情况，当注射泵出现故障或注射器内剩余药量不足时，注射泵能够及时发出警报以告知医务人员，避免发生医疗事故。

进一步地，参照图7，距离获取模块20包括：

磁感获取单元21，用于根据霍尔效应原理、霍尔元件的规格参数和各个霍尔元件的输出电压，获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度；

霍尔效应原理中UH＝(RH*IC*B)/d，UH为霍尔电压(即霍尔元件的输出电压)，RH称为霍尔系数，它由半霍尔元件材料的性质决定；d为霍尔元件的导体厚度，IC为连通电流，B为磁场强度，其中霍尔元件的规格参数包括霍尔系数、导体厚度、连通电流，且霍尔元件的规格参数可查询其产品获取，从而磁感获取单元21根据各个霍尔元件的输出电压获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度。

距离获取单元22，用于根据磁铁块的磁场分布参数，获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离。

磁铁块的磁场分布参数包括在磁铁块周围不同位置的磁场强度，即距离磁铁块的距离与磁场强度的对应关系，距离获取单元22根据各个霍尔元件所处位置的磁场强度，计算得出各个霍尔元件距离磁铁块的相对距离。

在本实施例中，提供了一种获得预设的关于输出电压与相对距离的函数关系的实现方式，通过磁感获取单元21根据各个霍尔元件的输出电压获取各个霍尔元件所处位置的磁场强度，距离获取单元22根据各个霍尔元件所处位置的磁场强度和磁铁块的磁场分布参数，获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离，从而以一种复杂度较低的方式获取各个霍尔元件与磁铁块的相对距离。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种注射泵，其特征在于，所述注射泵包括机架、驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置和滑块组件均与所述机架连接，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置；

所述驱动装置包括电机、丝杆、半螺母组件，所述滑块组件包括滑块和用于推动外接注射器活塞移动的推头，所述丝杆贯穿所述机架内部两相对设置的侧壁，所述滑块分别与所述半螺母组件和所述推头连接，所述半螺母组件与所述丝杆可拆卸连接，所述电机驱动丝杆转动以带动所述滑块在该丝杆上往返运动，从而所述滑块带动所述推头往返运动，所述磁铁块设于所述滑块的表面；

所述注射泵还包括控制芯片，所述霍尔元件和电机均与所述控制芯片通信连接。

2.如权利要求1所述的注射泵，其特征在于，所述霍尔元件呈直线排列，且所述霍尔元件排列所成直线与所述丝杆的延伸方向一致。

3.如权利要求2所述的注射泵，其特征在于，所述磁铁块有多块且该磁铁块呈直线排列，所述磁铁块排列所成直线与所述霍尔元件排列所成直线平行，所述磁铁块呈南极北极交替设置在所述参照板上。

4.一种注射泵滑块的位置检测方法，其特征在于，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置,

所述注射泵滑块的位置检测方法包括：

当检测到所述驱动装置带动所述滑块组件移动时，实时检测各个所述霍尔元件的输出电压；

根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离；

比较并选出与所述磁铁块相对距离最小的所述霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

根据所述参照霍尔元件在所述参照板上的位置信息，获取所述注射泵滑块组件相对所述参照板的位置。

5.如权利要求4所述注射泵滑块的位置检测方法，其特征在于，所述根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离的步骤包括：

根据霍尔效应原理、所述霍尔元件的规格参数和各个所述霍尔元件的输出电压，获取各个所述霍尔元件所处位置的磁场强度；

根据所述磁铁块的磁场分布参数，获取各个所述霍尔元件与所述磁铁块的相对距离。

6.如权利要求4所述注射泵滑块的位置检测方法，其特征在于，所述磁铁块有多块且该磁铁块呈直线排列，所述磁铁块排列所成直线与所述霍尔元件排列所成直线平行，所述相对距离为所述磁铁块至所述霍尔元件排出直线的垂点到各个霍尔元件间的距离。

7.一种注射泵滑块的位置检测装置，其特征在于，注射泵包括驱动装置、滑块组件和参照板，所述驱动装置带动所述滑块组件往返运动，所述滑块组件上设有磁铁块，所述参照板面向所述磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测所述滑块组件相对所述参照板的位置,

所述注射泵滑块的位置检测装置包括：

电压检测模块，用于当检测到所述驱动装置带动所述滑块组件移动时，实时检测各个所述霍尔元件的输出电压；

距离获取模块，用于根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系，获取各个所述霍尔元件的输出电压对应的相对距离，其中所述相对距离为所述霍尔元件与所述磁铁块之间的距离；

比较模块，用于比较并选出与所述磁铁块相对距离最小的所述霍尔元件，将该霍尔元件作为参照霍尔元件；

位置获取模块，用于根据所述参照霍尔元件在所述参照板上的位置信息，获取所述注射泵滑块组件相对所述参照板的位置。

8.如权利要求7所述注射泵滑块的位置检测装置，其特征在于，所述距离获取模块包括：

磁感获取单元，用于根据霍尔效应原理、所述霍尔元件的规格参数和各个所述霍尔元件的输出电压，获取各个所述霍尔元件所处位置的磁场强度；

距离获取单元，用于根据所述磁铁块的磁场分布参数，获取各个所述霍尔元件与所述磁铁块的相对距离。