CN1926484A - 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法 - Google Patents

用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1926484A
CN1926484A CNA2005800064322A CN200580006432A CN1926484A CN 1926484 A CN1926484 A CN 1926484A CN A2005800064322 A CNA2005800064322 A CN A2005800064322A CN 200580006432 A CN200580006432 A CN 200580006432A CN 1926484 A CN1926484 A CN 1926484A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
response
sensor
stepper motor
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800064322A
Other languages
English (en)
Inventor
艾伦·布伦德尔
蒂姆·艾伦
索恩·达奥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baxter International Inc
Original Assignee
Baxter International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baxter International Inc filed Critical Baxter International Inc
Publication of CN1926484A publication Critical patent/CN1926484A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3351—Controlling upstream pump pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368—Temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/52—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers with memories providing a history of measured variating parameters of apparatus or patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
    • A61M2205/8212—Internal energy supply devices battery-operated with means or measures taken for minimising energy consumption
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14216—Reciprocating piston type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14228—Pumping with an aspiration and an expulsion action with linear peristaltic action, i.e. comprising at least three pressurising members or a helical member
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41206—Lookup table, memory with certain relationships
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41326—Step motor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

公开一种用来基于预定转矩要求控制到注射泵步进电机的输入电流的系统和方法。该系统可包括电机控制器、和包含贯穿泵循环的期望负载转矩值的非易失存储器。响应期望负载转矩值，电机控制器向步进电机提供用来克服在泵循环中的每一点处的负载转矩的变化电流。为了改变电流也可考虑另外的因素。这些因素包括，但不限于，温度、压力、及过去的操作时间。

Description

用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及用来控制为驱动步进电机提供的电流的一种系统和方法。更具体地说，本发明涉及为驱动在诸如注射泵之类的医疗输送器械内使用的步进电机而提供可变电流的系统和方法。
背景技术
步进电机是以增量、或步幅运动的一种类型的电动机，而不像常规电动机那样平稳地旋转。典型地，增量的大小按度测量，并且可依据用途而变。例如，增量能是0.9或1.8度，从而400或200个增量代表完整一圈。况且，电机的速度由在每个增量运动之间的时间延迟确定。
在典型的步进电机内部，线圈组产生与永久磁体的场相互作用的磁场。线圈按特定顺序接通和断开，以使电机轴转过希望角度。典型电机可在任意方向上(顺时针或逆时针)操作。当步进电机的线圈接收电流时，电机轴旋转到一定位置，并且然后停留在那里，除非或直到不同的线圈被激励。不像常规电动机，一旦轴已经借助于施加的电流静止，步进电机就抵抗施加到轴上的外部转矩。这种抵抗力典型地叫做保持转矩。
步进电机的保持转矩随位置不是恒定的，而是随轴从一个全步幅位置到下一个而变化。这种变化由止动转矩引起，该止动转矩当电机轴运动时添加到电感应的转矩上和从其上减去。止动转矩可由重复电机的每个完整步幅的正弦波转矩近似。生成电流的量值确定从电机可得到的转矩。
步进电机的特征也在于负载转矩。为了避免步幅损失，足够的电流必须施加，以克服负载转矩。然而，当电机使用在注射泵内时，负载转矩在泵循环中可显著地变化。步幅损失可能导致电机停滞。为了从电机停滞恢复，电机可能需要以比停滞发生的速度低的速度重新启动，并且然后加速到原始速度。这种重新启动过程要求较大电流以产生转矩。这种较高转矩浪费能量。
如将由本领域的技术人员认识到的那样，步进电机的全-步幅分辨率可以通过以这样的比例将电流施加到电机线圈上而增加，从而电机安置在全-步幅止动位置之间的某一点处。因而，在二相步进电机中，激励两个线圈将导致电机布置在相邻全-步幅之间的半途。这称作半步进。全步幅通过把是要求位置的正弦的电流施加到一相上、并且把是要求位置的余弦的电流施加到另一相上可以进一步细分。这称作微步进。电机转矩是施加到每相上的电流的矢量和的函数，而与驱动的类型无关。
如以前指示的那样，步进电机的一种用途是控制诸如容积泵或蠕动泵之类的注射泵。注射泵用来自动地把液体药物(medicants)供给到病人。液体药物从药物源供给，并且经导管或其它注射器械输送到病人。
用于静脉流体的普通类型容积泵产生蠕动流量，如由通过参考包括在这里的美国专利No.5,842,841公开的那样。在这种类型的泵内，从在滴注支架上的袋或瓶引导到静脉针的塑料管(即，“输液装置”或“滴注装置”)穿过特定门，在该特定门中，它在一排“指状物”之间被封闭，该“指状物”由凸轮机构运动以向前挤压封闭点。
然而，管以相同方式重复地变形，由此相对于时间过程损坏管的弹性恢复性能，从而管保持压缩形态。管的弹性恢复性能的这种损坏导致泵的容积输出相对于时间显著地变化。
当今，有使用电池电源操作注射泵和其它医疗器械的愿望。因而，动力的保持是相对于延长时间段操作电池供电医疗器械的重要特征。
发明内容
本发明是一种用来基于预定转矩要求控制到注射泵步进电机的输入电流的系统和方法。该系统可包括电机控制器、和包含贯穿泵循环的期望负载转矩值的非易失存储器。响应期望负载转矩值，电机控制器向步进电机提供用来克服在泵循环中的每一点处的负载转矩的变化电流。为了改变电流也可考虑另外的因素。这些因素包括，但不限于，温度、压力、及过去的操作时间。
本发明的其它特征和优点由结合附图所进行的如下说明将是显然的。
附图说明
图1是按照本发明用来控制提供给步进电机的电流的一种系统的、方块图形式的、简化电气原理图；
图2是简化流程图，表明按照本发明用来控制提供给步进电机的电流的一种方法；
图3是简化流程图，表明按照本发明用来控制提供给步进电机的电流的一种方法的另一个实施例；
图4是简化流程图，表明对于在图3中描述的方法的修改；及
图5是简化流程图，表明对于在图3中描述的方法的又一种修改。
具体实施方式
尽管本发明可以有多种不同形式的实施例，但在附图中表示并且在这里详细描述本发明的优选实施例，要理解，本公开应认为是本发明原理的举例说明，并且不打算把本发明的宽广方面限于表明的实施例。
转到图1，描绘按照本发明用来控制提供给步进电机的电流的一种系统的、方块图形式的、简化电气原理图。系统10包括步进电机12、电机电流驱动器14、注射泵控制器16、存储器18、温度传感器20、背压传感器22、电机位置传感器24、时钟26、数据输入28、及电源(未表示)。如由本领域的技术人员认识到的那样，在图1内的每个方块包括用来完成这里描述的功能或任务的电路。
在实施例中，步进电机12是在注射泵中使用的常规步进电机。因而，步进电机12可操作地连接到用来机械控制流体到病人(未表示)的输送的一种或多种机械结构(未表示)。如由本领域的技术人员认识到的那样，在这样的注射泵内使用的机械结构在现有技术中是熟知的。因此，这样的结构这里不进一步讨论。
用来驱动步进电机12的电流由常规设计的电机电流驱动器14提供。响应由电机控制器16提供的电机驱动信号30，电机电流驱动器14供给用来驱动步进电机12的电流。
电机驱动信号30能是包含关于由用来驱动步进电机12的电机电流驱动器14供给的电流的量的信息或数据的数字或模拟信号。例如，电机驱动信号30能是四位数字信号，其中：二进制“0”导致电流驱动器14不把电流提供给步进电机12；二进制“1111”(即，十进制15)导致电流驱动器把最大电流提供给步进电机；及在“0”与“15”之间的二进制值导致电流驱动器提供供给到步进电机12的电流的恒定增量增加或可变增量增加，该电流供给到步进电机12。在另一个例子中，电机驱动信号30能是0至5伏特模拟信号，其中：约0伏特导致电流驱动器14不把电流提供给步进电机12；约5伏特的电压导致电流驱动器把最大电流提供给步进电机12；及在0与5伏特之间的模拟值导致电流驱动器14提供供给到步进电极12的电流的对应增加或减小，该电流提供给步进电机12。
如由本领域的技术人员认识到的那样，电流驱动器14可操作地连接到常规电源(未表示)上，用来把电流供给到步进电机12。依次地，电源可操作地连接到交流电压源(例如常规120VAC的壁插座)、电池或类似上。
响应一个或多个输入，电机控制器16对电机驱动器14提供电机驱动信号30。到电机控制器16的这些输入可包括，但不限于，由如下提供的数据：存储器18、温度传感器20、背压传感器22、电机位置传感器24、时钟26、及输入28。
响应输入，电机控制器16用足够的电流操作步进电机12，以避免步幅损失，并因而避免可能的电机停滞。然而，由电机控制器16提供给步进电机12的电流量取决于需要(即，电流是可变的)，而不是仅仅设置为恒定的安培值。
步进电机12何时和如何操作由典型地人工或由远程装置输入的数据输入28确定。因而，数据输入12可包括关于例如由注射泵执行的循环时间和流量的数据或信息。
一般地说，存储器18向电机控制器26提供用来特征化贯穿泵循环的负载转矩的数据。具体地说，存储器18包括与步进电机12基于一个或多个变量或因素应该接收的电流量相对应的数据。如下面描述的那样，这些变量或因素可包括温度、背压、电机位置、及操作持续时间。因而，电机控制器接收关于变量的信息或数据，电机控制器然后把接收信息与由存储器18提供的数据相比较，或者处理该接收信息，并且然后产生用来操作步进电机12的对应电机驱动信号30。
在一个实施例中，温度传感器20在操作和设计方面是常规的。传感器20向电机控制器16提供与关于系统10的环境温度有关的信息或数据。如由本领域的技术人员认识到的那样，当温度下降时，在用来静脉给药的IV装置内使用的典型管子对于注射泵将变得更难以操纵。因而，当温度下降时，响应由存储器18和温度传感器20提供的数据，电机控制器16增加提供给步进电机12的电流量。同样，当温度升高时，电机控制器16减小提供给步进电机12的电流量。况且，在泵启动时，电机控制器16提供电流以操作步进电机12，其中电流量至少部分地取决于由温度传感器20接收的信息。
背压传感器22在操作和设计方面是常规的。传感器22向电机控制器16提供与在静脉给药时阻止由注射泵产生的向前压力的背压(即，远端压力)有关的信息或数据。因而，当背压增大时，响应由存储器18和背压传感器22提供的数据，电机控制器16增加提供给步进电机12的电流量。类似地，当背压减小时，电机控制器16减小提供给步进电机12的电流量。况且，在泵启动时，电机控制器16提供电流以操作步进电机12，其中电流量至少部分地取决于由背压传感器22接收的信息。
电机位置传感器24在操作和设计方面是常规的。电机位置传感器24向电机控制器16提供与步进电机12的位置有关的信息或数据。这样，响应由存储器18和位置传感器24提供的数据，电机控制器16分别基于保持转矩的增加或减小而增加或减小提供给步进电机12的电流量。而且，在泵启动时，电机控制器16提供电流以操作步进电机12，其中电流量至少部分地取决于与电机位置有关的信息。
时钟26向电机控制器26提供用来指示或测量时间的信息或数据。如由本领域的技术人员认识到的那样，IV管子的弹性恢复性能随管子在静脉药物输送期间由注射泵重复地变形而下降。因而，管子随着时间的过去对于注射泵更容易操纵。然而，步进电机的能量效率典型地随电机年龄而下降。
当安装在泵内的管子老化时，响应由存储器18和时钟26提供的数据，电机控制器16减小提供给步进电机12的电流量。然而，当步进电机老化时，电机控制器16增大提供给步进电机12的电流量。
尽管时钟在图1中表示成与电机控制器16相分离的方块，但时钟可集成在电机控制器中。例如，电机控制器能是具有内部时钟的中央处理单元或微控制器。况且，优选的是，存储器18是非易失的，并且能与电机控制器分离，如在图1中表示的那样，或者集成在电机控制器中。
在实施例中，提供给步进电机的电流可按如下公式表达：
提供给步进电机的总电流＝基于输入的数据输入28的初始操作电流+基于来自温度传感器20的数据的电流的增量增加或减小+基于来自背压传感器22的数据的电流的增量增加或减小+基于来自运动位置传感器24的数据的电流的增量增加或减小+基于由电机12已经操纵管子的过去时间的电流的增量增加或减小+基于电机12已经操作的过去时间的电流的增量增加或减小。
然而，如由本领域的技术人员认识到的那样，在以上公式中的以上因素的任一个可修改和/或省去。
图2是简化流程图，表明按照本发明的一种方法。如图2中所示，该方法在步骤100处开始，并且继续到步骤110，在该步骤中确定在泵循环中的位置。在一个典型实施例中，在泵序列中的位置是相对于泵循环开始的临时坐标。在另一个典型实施例中，在泵序列中的位置是相对于完整泵循环的开始的临时坐标。在另一个典型实施例中，在泵循环中的位置是相对于用于单次使用(single session)的IV装置的使用开始的临时坐标。在另一个典型实施例中，在泵循环中的位置是相对于器械使用开始的临时坐标。
其次，在步骤120处，确定与在泵序列中的位置相对应的电流值。在一个实施例中，电流值存储在数据库中，该数据库使在泵序列中的位置与对应电流值相关联。如以前指示的那样，数据库可存储在提供在医疗泵内的存储器中。
其次，在步骤130处，按在步骤120处确定的值把电流施加到步进电机上。最后，在步骤140处，方法结束。
图3是简化流程图，表明按照本发明一种方法的另一个实施例。如图3中所示，该方法在步骤200处开始，并且继续到步骤210，在该步骤中确定流量。确定的流量是液体通过由步进电机驱动的泵的瞬时流动的度量。在一个典型实施例中，确定的流量存储在计算机寄存器或存储器中以便以后使用。在另一个典型实施例中，确定的流量存储在数据库中以便以后使用。
其次，在步骤220处，类似于图2的步骤110，确定在泵循环中的位置。其次，在步骤230处，基于两个参数确定电流值。第一个参数是在步骤220中所确定的在泵循环中的位置。第二个参数是在步骤210中确定的流量。在一个典型实施例中，在泵循环中的位置从存储在计算机或系统存储器中的数据库表检索。
其次，在步骤240处，确定或近似IV装置的温度。然后，在决定步骤250处，确定在步骤230中确定的电流值是否根据在步骤240中确定的温度而修改。在一个实施例中，基于使在实际温度读数下的电流值与在标准温度读数下的电流值相关的算法的结果，进行这种确定。在另一个实施例中，基于在使温度与电流值相关的在一个或多个数据库表中存储的值，进行这种确定。
如果基于在步骤240中的确定温度要改变电流值，那么在步骤260中确定电流值的变化，并且然后处理继续到步骤270。然而，如果不基于在步骤240中的确定温度改变电流值，那么处理直接继续到步骤270。
在步骤270处，确定远端压力。在一个实施例中，远端压力是阻止由泵产生的向前压力的背压。处理然后继续到步骤280，其中确定是否根据在步骤270中确定的远端压力进一步修改电流值。在一个实施例中，基于使在远端压力读数下的电流值与在标准远端压力读数下的电流值相关的算法的结果，进行这种确定。在另一个实施例中，基于在使远端压力与电流值相关的一个或多个数据库表中存储的值，进行这种确定。
如果基于在步骤270中的确定压力改变电流值，那么处理在步骤290处继续。在步骤290中，电流值设置到与包括远端压力的所有确定值相称的电流值。处理然后在步骤300处继续。然而，如果不基于在步骤270中的确定温度改变电流值，那么处理直接继续到步骤300。在步骤300处，在步骤230、260或290的一个或多个处确定的值下的电流值施加到步进电机上。最后，在步骤310处，方法结束。
图4是简化流程图，表明对于在图3中描绘的方法的修改。在图4内，参照容积注射泵电机使用的过去时间，进一步确定在图3的方法中确定的电流值。
明确地说，如以前叙述的那样，图3的方法包括步骤，其中：在步骤210处，确定流量；在步骤220处，确定电机在泵循环中的位置；在步骤240处，确定或近似IV装置的温度；及在步骤270处，确定远端压力。其次，在步骤240处，确定在泵循环中的位置。其次，在步骤250处，基于在步骤240中确定的在泵循环中的位置、以及在步骤210中确定的流量，确定电流值。
其次，进行决定，其中：在步骤230处，基于流量和步进电机的位置确定电流值；在步骤250处，进行是否基于温度信息修改电流值的确定；及在步骤280处，进行是否基于压力信息修改电流值的确定。
在图4中，提供另外步骤320，其中确定容积注射泵电机使用的过去时间。在一个实施例中，查询基于微处理器的时钟以确定过去时间。操作继续到决定步骤330处，在该步骤中，进行是否修改电流值以考虑由时间相关因素造成的任何转矩变化的确定。如果在步骤330中做出应该修改电流的确定，那么处理继续到步骤340处。因而，在步骤340处，把电流值设置到与包括过去时间的所有确定值相称的电流值。在一个实施例中，通过把时间依赖算法应用于与所有其它确定值相称的预定电流值，确定与过去时间相称的电流值的确定。在另一个实施例中，通过查询包含使电流值与过去时间相关的表的数据库，确定与过去时间相称的电流值的确定。处理然后继续到步骤300处。
如果在步骤330处进行不应该修改电流的确定，那么处理继续到步骤300处。在步骤300处，把在由图3和4的方法确定的电流值处的电流施加到步进电机。最后，在步骤310处，方法结束。
图5是简化流程图，表明对于在图3中表明的方法的又一种修改。在图5内，参照容积注射泵电机的年龄进一步确定在图3的方法中确定的电流值。
明确地说，在图5内，提供另外的步骤350，其中确定容积注射泵电机的年龄。在一个实施例中，容积注射泵电机的年龄是每次容积注射泵电机使用的过去时间之和。在另一个实施例中，容积注射泵电机的年龄是从预定合格(qualifying)事件起的过去时间。在一个实施例中，预定合格(qualifying)事件是指示容积注射泵第一次使用的日期和时间标记。在另一个实施例中，预定合格(qualifying)事件是指示基于工厂的事件的日期和时间标记，例如，容积注射泵的建造日期和时间或用于容积注射泵的质量保证过程结束的日期和时间。
在一个实施例中，容积注射泵电机的年龄存储在数据库中。在一个实施例中，年龄与用于特定容积注射泵电机的标识符相关。
其次，在决定步骤360处，确定是否修改电流值以考虑由诸如摩擦、公差和类似的增加或减小之类的年龄相关因素造成的任何转矩变化。这些年龄因素，如果希望，则可适合电机的独特制造商。况且，以上讨论的任何电流修改值可包括诸如制造商和电机规格的电机独特特性的考虑。
如果在步骤360中进行应该修改电流的确定，那么处理继续到步骤370处。因而，在步骤370处，把电流值设置到与包括容积注射泵年龄的所有确定值相称的值。在一个实施例中，通过把年龄依赖算法应用于与所有其它确定值相称的电流值，确定与过去时间相称的电流值的确定。在另一个实施例中，通过查询包含使电流值与容积注射泵年龄相关的表的数据库，确定与容积注射泵年龄相称的电流值的确定。处理然后继续到步骤300处。
如果在步骤360处确定不应该修改电流，那么处理继续到步骤300。在步骤300处，把在由图3的方法确定的电流值处的电流施加到步进电机。最后，在步骤310处，方法结束。
在又一个实施例中，参照由在注射泵内把电力供给到泵的电池提供的电压，进一步确定在图3的方法中确定的电流值。在一个实施例中，当电池的电压电位落到标称水平以下时，修改提供给电机的电流量，具体地说是增大。况且，当电池的电压电位升高到标称水平以上时，修改提供给电机的电流量，具体地说是减小。
尽管已经表明和描述了特定实施例，但可想到多种修改而不显著脱离本发明的精神，并且本发明的范围仅由附属权利要求书的范围限制。

Claims (34)

1.一种用来驱动注射泵电机的方法，包括步骤：
确定在泵循环中的位置；和
至少部分地响应在泵循环中的位置，确定用来驱动注射泵步进电机的电流值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在泵循环中的位置和电流值以在数据库中的关系彼此相关。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定流量的步骤，其中，电流值与在泵循环中的位置和流量相关。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在泵循环中的位置、流量及电流值存储在数据库中，并且在泵循环中的位置和流量与电流值相关。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括响应温度信息修改电流值的步骤。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括响应远端压力信息修改电流值的步骤。
7.根据权利要求3所述的方法，还包括响应过去时间值修改电流值的步骤。
8.根据权利要求3所述的方法，还包括响应注射泵电机年龄修改电流值的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括使注射泵电机半步进的步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括使注射泵电机微步进的步骤。
11.一种系统，包括：
传感器，具有输出；
电机控制器，具有响应传感器输出的输出；
电流驱动器，具有响应电机控制器输出的电流输出；
步进电机，响应电流输出。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，步进电机包含在注射泵内。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，注射泵在电池电力下提供操作。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，传感器的输出响应温度变化。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，传感器的输出响应背压变化。
16.根据权利要求11所述的系统，其中，传感器的输出响应步进电机的位置变化。
17.根据权利要求11所述的系统，其中，电机控制器的输出响应用来给药的管子的年龄变化。
18.根据权利要求11所述的系统，其中，电机控制器的输出响应步进电机的年龄变化。
19.根据权利要求11所述的系统，还包括包含数据的存储器，其中电流输出响应该数据和传感器输出。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，控制器和存储器在微控制器内。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，传感器的输出响应温度变化。
22.根据权利要求19所述的系统，其中，传感器的输出响应背压变化。
23.根据权利要求19所述的系统，其中，传感器的输出响应步进电机的位置变化。
24.根据权利要求11所述的系统，还包括具有输出的一个或多个附加的传感器，其中，电机控制器的输出响应传感器输出，并且其中至少一个传感器的输出响应步进电机的位置。
25.一种系统，包括：
传感器，具有输出；
电机控制器，具有响应传感器输出的输出；
电流驱动器，具有响应电机控制器输出的电流输出；
步进电机，响应电流输出，步进电机包含在注射泵内，该注射泵在电池电力下提供操作。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，传感器的输出响应温度变化。
27.根据权利要求25所述的系统，其中，传感器的输出响应背压变化。
28.根据权利要求25所述的系统，其中，传感器的输出响应步进电机的位置变化。
29.根据权利要求25所述的系统，其中，电机控制器的输出响应用来给药的管子的年龄变化。
30.根据权利要求25所述的系统，其中，电机控制器的输出响应步进电机的年龄变化。
31.根据权利要求25所述的系统，还包括包含数据的存储器，其中电流输出响应该数据和传感器输出。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，传感器的输出响应温度变化。
33.根据权利要求31所述的系统，其中，传感器的输出响应背压变化。
34.根据权利要求31所述的系统，其中，传感器的输出响应步进电机的位置变化。
CNA2005800064322A 2004-03-17 2005-02-28 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法 Pending CN1926484A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/802,180 2004-03-17
US10/802,180 US7338260B2 (en) 2004-03-17 2004-03-17 System and method for controlling current provided to a stepping motor

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110070414.8A Division CN102136821B (zh) 2004-03-17 2005-02-28 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1926484A true CN1926484A (zh) 2007-03-07

Family

ID=34961723

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110070414.8A Expired - Fee Related CN102136821B (zh) 2004-03-17 2005-02-28 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法
CNA2005800064322A Pending CN1926484A (zh) 2004-03-17 2005-02-28 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110070414.8A Expired - Fee Related CN102136821B (zh) 2004-03-17 2005-02-28 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7338260B2 (zh)
EP (1) EP1741011B1 (zh)
JP (2) JP4836934B2 (zh)
CN (2) CN102136821B (zh)
AT (1) ATE497612T1 (zh)
AU (1) AU2005226029B2 (zh)
BR (1) BRPI0508946A (zh)
CA (1) CA2556606C (zh)
DE (1) DE602005026208D1 (zh)
ES (1) ES2360511T3 (zh)
IL (1) IL177191A (zh)
WO (1) WO2005093533A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102949760A (zh) * 2012-10-11 2013-03-06 深圳市深迈医疗设备有限公司 智能监护输液泵
CN105391374A (zh) * 2011-01-28 2016-03-09 通用电气公司 涉及电机控制器的方法和系统
CN107064533A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 西门子医学诊断产品有限责任公司 用于检查计量泵的功能的方法
CN110410955A (zh) * 2019-07-22 2019-11-05 广东美的制冷设备有限公司 步进电机的控制方法、装置、空调器和存储介质

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070088269A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Sherwood Services Ag Medical pump with lockout system
US7534099B2 (en) * 2005-09-30 2009-05-19 Covidien Ag Aliquot correction for feeding set degradation
US20100305506A1 (en) * 2008-01-18 2010-12-02 Fahrer Theodore J Method for Correcting Medical Fluid Injection Pressures Based on Usage
EP2398531A4 (en) * 2009-02-17 2015-07-08 Pharmanova Inc IMPLANTABLE DEVICES FOR DRUG DELIVERY
JP6087152B2 (ja) * 2010-03-16 2017-03-01 サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 注射デバイスのモータの制御方法及び制御装置
EP2434635A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-28 Fresenius Kabi Deutschland GmbH Antriebsvorrichtung für eine medizinische Pumpe mit einem Schrittmotor
US9212779B2 (en) 2010-11-29 2015-12-15 Lincoln Industrial Corporation Pump having diagnostic system
US9388940B2 (en) * 2010-11-29 2016-07-12 Lincoln Industrial Corporation Variable speed stepper motor driving a lubrication pump system
US9222618B2 (en) 2010-11-29 2015-12-29 Lincoln Industrial Corporation Stepper motor driving a lubrication pump providing uninterrupted lubricant flow
JP5740950B2 (ja) 2010-12-09 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 流体輸送装置、流体輸送方法
JP5384536B2 (ja) * 2011-01-12 2014-01-08 日本電産サーボ株式会社 ステッピングモータの駆動回路、ステッピングモータの駆動方法、チューブポンプ、及びチューブポンプの駆動方法
RU2618159C2 (ru) 2011-05-12 2017-05-02 БАЙЕР ХелсКер ЛЛСи Система введения жидкости, имеющая различные системы для управления процедурой инъекции
GB201216462D0 (en) * 2012-09-14 2012-10-31 Vapourtec Ltd Pump
US10363811B2 (en) * 2013-06-13 2019-07-30 Ford Global Technologies, Llc Vehicle speed controlled active grille shutter system
US9671065B2 (en) 2013-10-17 2017-06-06 Lincoln Industrial Corporation Pump having wear and wear rate detection
AU2014413167B2 (en) * 2014-12-01 2019-09-12 Ecolab Usa Inc. A diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
DE102014226727A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Antrieb eines Lastgeräts durch einen Schrittmotor
CN104841025B (zh) * 2015-04-16 2017-10-24 河南科技大学第一附属医院 一种用于密闭腰椎穿刺及脑脊液置换的装置
JP6603629B2 (ja) * 2016-08-03 2019-11-06 ミネベアミツミ株式会社 モータ制御回路、モータ制御装置、アクチュエータ及びステッピングモータの制御方法
JP6613215B2 (ja) * 2016-08-03 2019-11-27 ミネベアミツミ株式会社 モータ制御回路、モータ制御装置、アクチュエータ及びステッピングモータの制御方法
JP6946357B2 (ja) * 2017-02-09 2021-10-06 株式会社Ｆｕｊｉ 部品実装機
US11089742B2 (en) * 2017-06-14 2021-08-17 Grow Solutions Tech Llc Peristaltic pumps in an assembly line grow pod and methods of providing fluids via peristaltic pumps
US11724098B2 (en) * 2020-01-30 2023-08-15 Terumo Cardiovascular Systems Corporation Stepper motor drive systems and tubing occluder system
CN115297911A (zh) * 2020-03-10 2022-11-04 施曼信医疗Asd公司 对用于输注泵的马达扭矩进行压力调节
EP4241803A1 (en) 2022-03-10 2023-09-13 TecMed AG Drug delivery device

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1459179A (en) 1972-12-06 1976-12-22 Wickman Mach Tool Sales Ltd Drive circuits for stepping motors
IT1134781B (it) 1980-12-18 1986-08-13 Honeywell Inf Systems Circuito di controllo per motore passo a passo
JPH0667277B2 (ja) 1984-05-08 1994-08-24 キヤノン株式会社 ステッピングモ−タ−制御装置
JPS61150699A (ja) 1984-12-25 1986-07-09 Seiko Seiki Co Ltd ステツプモ−タ制御装置
US4838856A (en) * 1987-07-02 1989-06-13 Truckee Meadows Research & Development Fluid infusion flow control system
US4855660A (en) * 1988-02-18 1989-08-08 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Microstepping of an unipolar stepping motor
JPH01243889A (ja) 1988-03-25 1989-09-28 Janome Sewing Mach Co Ltd ステッピングモータの制御装置
DE3812584A1 (de) * 1988-04-13 1989-10-26 Mic Medical Instr Corp Vorrichtung zur biofeedbackkontrolle von koerperfunktionen
JP2928518B2 (ja) 1988-07-01 1999-08-03 キヤノン株式会社 ステッピングモータの駆動方法
US5198741A (en) 1989-07-31 1993-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Drive control system of stepping motor
GB2244395A (en) 1990-05-25 1991-11-27 Motorola Inc Stepper motor controller
JPH04156857A (ja) 1990-10-19 1992-05-29 Sharp Corp 輸液ポンプ用ステッピングモータ制御装置
US5216345A (en) 1992-05-04 1993-06-01 Hughes Aircraft Company Mixed mode stepper motor controller and method
JP2832323B2 (ja) * 1992-06-01 1998-12-09 シャープ株式会社 輸液ポンプ
JP3290263B2 (ja) * 1993-08-30 2002-06-10 テルモ株式会社 蠕動型輸液ポンプの駆動制御方法
JPH07147798A (ja) 1993-11-25 1995-06-06 Canon Inc ステッピングモータ制御装置
US5710499A (en) 1994-09-30 1998-01-20 Texas Instruments Incorporated Stepper motor control circuit and method
US5583410A (en) 1994-10-21 1996-12-10 Pitney Bowes Inc. Method and apparatus for multiplex control of a plurality of stepper motors
US5574351A (en) 1994-10-21 1996-11-12 Pitney Bowes Inc. Method and apparatus for control of stepper motors
KR100316280B1 (ko) 1995-03-10 2002-04-24 무라타 기카이 가부시키가이샤 스텝모터의제어방법
JPH08251992A (ja) 1995-03-15 1996-09-27 Alps Electric Co Ltd ステッピングモータ駆動装置
DE19653460C2 (de) 1996-07-30 1999-10-28 Elmos Semiconductor Ag Verfahren zur sensorlosen Schritterkennung bei Schrittmotoren
US5844394A (en) 1996-09-20 1998-12-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Stepping motor controller
ES2229450T3 (es) 1997-05-20 2005-04-16 Seiko Epson Corporation Metodo y aparato para accionar un motor paso a paso.
US5914579A (en) 1997-10-02 1999-06-22 Dana Corporation Direct current command generation for a stepper motor drive
US6121745A (en) 1997-10-02 2000-09-19 Warner Electric Technology, Inc. Direct current command generation for a stepper motor drive
US5932987A (en) 1998-04-14 1999-08-03 Millipore Corporation Variable step rate precision pumping apparatus
US6193480B1 (en) * 1998-08-03 2001-02-27 Alaris Medical Systems, Inc. System and method for increased flow uniformity
US6046567A (en) 1998-12-21 2000-04-04 Datron/Transco, Inc. Stepper motor drive system
US6150789A (en) 1999-02-13 2000-11-21 Tri-Tech, Inc. Stepper motor control
US6124696A (en) 1999-07-14 2000-09-26 Lexmark International, Inc. Programmable stepper motor controller and method therefor
US6554791B1 (en) * 1999-09-29 2003-04-29 Smisson-Cartledge Biomedical, Llc Rapid infusion system
JP3715850B2 (ja) 1999-11-08 2005-11-16 キヤノン株式会社 モータ制御装置及び該装置を用いたプリンタ
JP2001136790A (ja) 1999-11-08 2001-05-18 Canon Inc ステッピングモータの駆動制御方法及び装置
US6208107B1 (en) * 1999-12-03 2001-03-27 Abbott Laboratories Use of digital current ramping to reduce audible noise in stepper motor
US6485465B2 (en) * 2000-03-29 2002-11-26 Medtronic Minimed, Inc. Methods, apparatuses, and uses for infusion pump fluid pressure and force detection
JP4731745B2 (ja) 2000-08-31 2011-07-27 日本電産サーボ株式会社 ステッピングモータの制御装置
US6441579B1 (en) 2001-01-26 2002-08-27 Hewlett-Packard Company Current magnitude variation correction for open loop stepper motor driver circuit
US20020071225A1 (en) 2001-04-19 2002-06-13 Minimed Inc. Direct current motor safety circuits for fluid delivery systems
US6573680B2 (en) 2001-08-07 2003-06-03 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Method and circuit for driving stepping motor
US6636010B1 (en) * 2001-10-01 2003-10-21 Zevex, Inc. Precision dosage apparatus, system and method
US6674260B1 (en) * 2002-06-20 2004-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. DC motor control

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105391374A (zh) * 2011-01-28 2016-03-09 通用电气公司 涉及电机控制器的方法和系统
CN105391374B (zh) * 2011-01-28 2018-07-10 通用电气公司 涉及电机控制器的方法和系统
CN102949760A (zh) * 2012-10-11 2013-03-06 深圳市深迈医疗设备有限公司 智能监护输液泵
CN102949760B (zh) * 2012-10-11 2016-10-12 深圳市深迈医疗设备有限公司 智能监护输液泵
CN107064533A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 西门子医学诊断产品有限责任公司 用于检查计量泵的功能的方法
CN110410955A (zh) * 2019-07-22 2019-11-05 广东美的制冷设备有限公司 步进电机的控制方法、装置、空调器和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
IL177191A (en) 2011-08-31
CN102136821A (zh) 2011-07-27
JP2008141952A (ja) 2008-06-19
IL177191A0 (en) 2006-12-10
JP2007529984A (ja) 2007-10-25
CA2556606A1 (en) 2005-10-06
US7338260B2 (en) 2008-03-04
CA2556606C (en) 2015-10-13
EP1741011A1 (en) 2007-01-10
ES2360511T3 (es) 2011-06-06
ATE497612T1 (de) 2011-02-15
JP4836934B2 (ja) 2011-12-14
AU2005226029A1 (en) 2005-10-06
CN102136821B (zh) 2014-10-22
AU2005226029B2 (en) 2010-12-09
US20050206340A1 (en) 2005-09-22
EP1741011B1 (en) 2011-02-02
BRPI0508946A (pt) 2007-08-14
WO2005093533A1 (en) 2005-10-06
DE602005026208D1 (de) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1926484A (zh) 用来控制提供给步进电机的电流的系统和方法
CN1011478B (zh) 泵控制系统
CA2199405C (en) System for increasing flow uniformity
CN1596342A (zh) 往复泵控制系统
CN1875539A (zh) 直流马达驱动装置
CN1799780A (zh) 操作动力驱动器的方法
CN103339850B (zh) 电动机控制电路
DE69421627T2 (de) Durch eine infusionspumpe geregeltes injektionsverfahren
CN1193496C (zh) 无传感器电动机的驱动装置
CN1505253A (zh) 单相电动机用驱动电路和单相电动机的驱动方法
CN2857962Y (zh) 一种智能微量注射装置
CN1574598A (zh) 开关磁阻驱动装置的转子位置检测
CN205215872U (zh) 一种推挽式注射泵
CN1790892A (zh) 用于控制电机驱动的方法和装置
CN103149044B (zh) 一种柔性器件机械性能测试装置
CN105144571B (zh) 启动开关磁阻电机的方法、控制器以及实施其的电装置
Supriyanto et al. A control system on the syringe pump based on Arduino for electrospinning application
CN105579081A (zh) 具有利用波形调谐的压电马达系统的注射器
CN1460321A (zh) 永磁电机的控制装置
CN1261690A (zh) 能够根据打印密度对打印进行控制的打印控制装置
Kommu et al. Design and development of microcontroller based peristaltic pump for automatic potentiometric titration
JP2536862B2 (ja) マルチ送液ポンプ
CN219134190U (zh) 一种移动加酸推车
CN1548274A (zh) 电动打钉枪作动时间控制方法
CN105322751A (zh) 液体输出装置及液体输送方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1099092

Country of ref document: HK

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20070307

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1099092

Country of ref document: HK