DE69022586T2

DE69022586T2 - Motorantrieb für eine peristaltische pumpe.

Info

Publication number: DE69022586T2
Application number: DE69022586T
Authority: DE
Inventors: George A. Vernon Hills Il 60061 Bowman; Joseph B. Grayslake Il 60030 Matthews
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH04504498A; DE69022586D1; WO1991010946A1; CA2047230C; EP0462241B1; EP0462241A1; US5105140A; EP0462241A4; JP2821950B2; CA2047230A1

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine peristaltische Pumpvorrichtung und insbesondere eine Motorantriebseinrichtung für peristaltische Pumpen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verabreichung von intravenösen Flüssigkeiten an einen Patienten ist wohlbekannt. Typischerweise wird eine Lösung, wie Z.B. Kochsalz-, Glukose- oder Elektrolytlösung in einem Glasbehälter oder flexiblen Behälter der Venenzugangsstelle eines Patienten durch ein Stück flexiblen Kunststoffschlauch, wie etwa Polyvinylchlorid- bzw. PVC-Schlauch zugeführt. Die Durchflußrate der Flüssigkeit wird mittels einer Rollenklemme geregelt, die zur Begrenzung des Durchflußlumens des Schlauchs justiert wird, bis die gewünschte Durchflußrate erhalten wird.
Der Durchfluß von dem Behälter zum Patienten kann auch anders als mit einer Rollenklemme geregelt werden. Es wird zunehmend üblicher, eine elektronisch gesteuerte Pumpe zu verwenden. Ein Pumpentyp, der für die intravenöse Verabreichung von Flüssigkeiten verwendet wird, ist eine Pumpe vom penstaltischen Typ.
Die Nutzung der peristaltischen Pumpwirkung ist für das Gebiet der Medizin besonders gut geeignet. Denn die peristaltische Pumpwirkung kann außerhalb des Schlauchs, der die intravenöse Flüssigkeit führt, aufgebracht werden. Dadurch bleibt der sterile Zustand der intravenösen Flüssigkeit in dem Schlauch erhalten, während auf die Flüssigkeit gleichzeitig ein Vortrieb aufgebracht wird. Die peristaltische Pumpwirkung kann außerdem an jeder Stelle des Schlauchs aufgebracht werden.
Bei einem üblichen Typ einer in der Medizin verwendeten peristaltischen Pumpe ist ein Antriebsmotor mit einer Gruppe von Nocken oder Exzentern verbunden, die winkelmäßig voneinander beabstandet sind. Die Exzeriter treiben wiederum Exzentertaster, die mit entsprechenden Druckfingern verbunden sind. Diese Elemente wirken zusammen, um auf die Druckfinger eine lineare Wellenbewegung aufzubringen. Eine Druckplatte ist angrenzend an die Druckfinger und im Abstand davon befestigt. Die Druckplatte hält den Schlauch in Anlage an den hin- und hergehenden Druckfingern, um dem Schlauch die Wellenbewegung zu erteilen, so daß die Flüssigkeit vorwärtsgetrieben wird. Alternativ treibt der Antriebsmotor eine penstaltische Pumpe vom Rotationstyp an, wobei eine Vielzahl von Rollen den Schlauch berührt, um die Flüssigkeit vorwärtszutreiben. Eine Druckplatte hält den Schlauch angrenzend an die Rollen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform von peristaltischen Pumpen ist der Antriebsmotor ein Schrittmotor, der sich in kleinen Inkrementen oder Schritten dreht. Ein Schrittmotor, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, vermittelt zwar den visuellen Eindruck, daß die Rotation konstant ist, aber tatsächlich dreht sich der Schrittmotor mit einer Serie von kleinen Winkelinkrementen oder -schritten, denen eine kurze Ruheperiode folgt. Bei Schrittmotoren, die in peristaltischen Pumpen in der Medizin verwendet werden, können diese kleinen Winkelschritte zwischen ca. 0,36º und 7,2º liegen, und bei einer bevorzugten Ausführungsform betragen sie ungefähr 1,8º. Das führt zu einer Serie von Schritten der Welle zwischen 1000 und 50 je Umdrehung oder, bei der bevorzugten Ausführungsform, ca. 200 Schritten je Umdrehung.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird der Schrittmotor herkömmlich angetrieben, um den Flüssigkeitsvortrieb auf die Druckfinger oder Rollen aufzubringen. Ein Nachteil solcher Einrichtungen ist der große Energieverbrauch, der in der Verwendung großer Stromquellen, wie etwa Batterien, und einer begrenzten Infusionszeit resultierte.
Außerdem werden unterschiedliche Antriebsmethoden ebenfalls bevorzugt angewandt, die gewöhnlich als Wellenantrieb, Halbschrittantrieb und Vollschrittantrieb bezeichnet werden. Bei diesem Stand der Technik waren diese verschiedenen Schrittantriebssignale die einzig möglichen verfügbaren Antriebsmethoden, um eine Koordination der Leistungssteuerung zu bewirken, so daß das Motordrehmoment gemessen werden konnte.
Außerdem mußte bei bekannten Pumpen die Energie zur Versorgung des Antriebsmotors durch absorbierende, konzentrierte oder aktive Elemente verringert werden, oder sie wurde durch Einstellen der dem Motor zugeführten Spannung unter Verwendung einer Rückführungs-Mikroprozessoreinheit verringert.
Es wäre also vorteilhaft, eine peristaltische Pumpvorrichtung zu haben, bei der eine große Zahl von Schrittfrequenzen und eine neue, erfinderische Modulationseinrichtung auf eine wirkungsvolle Weise vorgesehen sind, um einen sehr großen Bereich von Infusionsraten einschließlich der Mikroinfusion zu ermöglichen. Ferner wäre es erwünscht, daß bei der penstaltischen Pumpvorrichtung die Energie verringert wird, die zum Antreiben des Schrittmotors benötigt wird, ohne daß absorbierende oder konzentrierte Elemente verwendet werden. Außerdem wäre es erwünscht, daß die peristaltische Pumpvor richtung den erforderlichen Energieausgleich zum Schrittmotor automatisch sofort und sicher ermöglicht. Die vorliegende Erfindung stellt eine solche Vorrichtung bereit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung gibt ein Antriebssignal für den Motor einer peristaltischen Pumpe an. Eine erste Schaltungseinrichtung ist vorgesehen, die eine erste Impulsserie mit einer gegebenen Frequenz erzeugt. Eine zweite Schaltungseinrichtung ist vorgesehen, die eine zweite Impulsserie mit einer Frequenz erzeugt, die höher als die Frequenz der ersten Impulsserie ist. Eine dritte Schaltungseinrichtung ist vorgesehen, die eine dritte Impulsserie erzeugt, die eine Frequenz zwischen der Frequenz der ersten und der zweiten Impulsserie hat. Schließlich ist eine Schaltungseinrichtung vorgesehen, die die drei Impulsserien zu einem Antriebssignal verknüpft. Die Länge des Antriebssignals wird dabei von der Frequenz der ersten Impulsserie bestimmt. Ferner wird das Antriebssignal in zwei Abschnitte geteilt, und zwar ein Anfangsimpulsstadium, das durch die Frequenz der drittenimpulsserie bestimmt ist, und ein moduliertes Impulsstadium, das eine Impulsserie ist, die durch die Frequenz der zweiten Impulsserie bestimmt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsforin der Erfindung ist eine zusätzliche Schaltungseinrichtung vorgesehen, um die erste Impulsserie und die zweite Impulsserie miteinander zu synchronisieren. Außerdem nutzt die dritte Schaltungseinrichtung die erste Impulsserie, um die dritte Impulsserie zu erzeugen, so daß die Synchronisation sämtlicher Impulse gewährleistet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine zusätz liche Schaltungseinrichtung vorgesehen, um den Energieverbrauch des Antriebsmotors zu überwachen, wobei die Überwachungseinrichtung mit einem Mikroprozessor in Verbindung ist, der das Antriebssignal als eine Funktion des Energieverbrauchs des Antriebsmotors einstellt.

KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines intravenösen Pum pensets, das eine peristaltische Pumpvorrichtung verwendet;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer peristaltischen Pumpvorrichtung;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Betriebselektronik einer peristaltischen Pumpvorrichtung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Motorantriebseinrichtung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Modulationseinrichtung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 6 ist ein Schaltbild einer zweiten Modulationseinrichtung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 7 ist ein Schaltbild einer Energieüberwachungsein richtung gemäß den Prinzipien der Erfindung; und
Fig. 8 ist ein Diagramm, das verschiedene Signale der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 zeigt ein intravenöses Verabreichungsset, das eine Pumpe und eine Quelle für intravenöse Flüssigkeit, wie etwa einen flexiblen Behälter verwendet. Die Pumpe 20, die mit einem Pumpenbetätigungsmechanismus und einer Betriebselektronik (nicht gezeigt) ausgestattet ist, ist an einem IV- Ständer 22 angebracht, der auch als Halterung für den Behälter 24 für intravenöse Flüssigkeit dient. Der Behälter 24, der typischerweise eine Flüssigkeit 27, wie etwa Kochsalzlösung enthält, die kontinuierlich verabreicht wird, ist ebenfalls an dem Ständer 22 aufgehängt.
Ein Verabreichungsset 10 bildet eine Fluidbahn von dem Behälter 24 zu dem Patienten über die Pumpe 20. Das Set 20 umfaßt ein Stück flexiblen Kunststoffschlauch 26, beispielsweise Polyvinylchlorid- bzw. PVC-Schlauch.
Der Schlauch 26 ist an seinem proximalen Ende an einer Tropfkammer 28 angebracht, die ihrerseits über einen Dorn (nicht gezeigt) an einer Auslaßöffnung 30 des Behälters 24 angebracht ist. Eine Klemmeinrichtung, wie etwa eine Rollenklemme 32, ist an dem Schlauch 26 an einer Stelle zwischen Pumpe 20 und Behälter 24 positioniert. Mit dem distalen Ende des Schlauchs 26 ist eine Einrichtung zum Verbinden des Sets 10 mit einem Venenzugangselement, etwa einem Katheter oder einer Nadel (nicht gezeigt), verbunden.
Die Pumpe 20 hat eine schwenkbare Tür 36, die die Hardware der peristaltischen Pumpvorrichtung abdeckt. Zum Einrichten der Pumpe 20 wird die Tür 36 geöffnet, der Schlauch 26 wird in die peristaltische Pumpvorrichtung eingesetzt, wie nachstehend im einzelnen beschrieben ist, die Tür 36 wird geschlossen, und die Pumpe 20 wird eingeschaltet. Die Pumpe 20 bildet außerdem Öffnungen 38 an dem oberen und unteren (nicht gezeigt) Rand der Tür 36, durch die der Schlauch 26 verläuft, wenn die Tür 36 geschlossen ist. Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform weist zwar eine peristaltische Pumpe mit Doppelantrieb auf, aber die Erfindung ermöglicht die Verwendung jeder Anzahl von Pumpenantrieben in einer einzigen peristaltischen Pumpe.
Fig. 2 zeigt ein allgemeines Schema einer peristaltischen Pumpvorrichtung. Ein Antriebsmotor 42 ist mit einer Vielzahl von Nocken oder Exzentern 44a-h durch eine Antriebswelle 46 verbunden. Jeder Exzenter 44 ist gegenüber dem benachbarten Exzenter winkelversetzt. Die Vielzahl von winkelversetzten Exzentern 44a-h ist in einem Gehäuse 48 drehbar angeordnet, was die Rotation in Verbindung mit der Antriebswelle 46 er möglicht.
Eine Vielzahl von hin- und hergehenden Druckfingern 50a-h ist vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl von Exzentern 44 entspricht. Jeder Druckfinger 50 wirkt mit einem entsprechenden Exzenter 44 zusammen, indem er als Exzentertaster wirkt, um den Druckfinger 50 hin- und hergehend anzutreiben. Die Drehbewegung der Antriebswelle 46 wird somit in eine lineare Wellenbewegung der Vielzahl von hin- und hergehenden Druckfingern 50a-h umgewandelt.
Eine Druckplatte 54 ist den Druckfingern 50a-h benachbart angeordnet und verläuft parallel zu der Achse der Exzenter. Der Schlauch 26 ist zwischen den pruckfingern 50 und der Druckplatte 54 eingeschlossen. Der Flüssigkeitsvortrieb erfolgt dadurch, daß die Druckfinger 50a-h den Schlauch 26 in der linearen Wellenbewegung zusammendrücken, die ihnen durch die Winkelorientierung der Exzenter 44a-h erteilt wird.
Fig. 3 zeigt ein Schema einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Wie bereits gezeigt wurde, ist der Pumpmechanismus in dem Gehäuse 48 untergebracht. Der Pumpinechanismus wird über die Antriebswelle 46 von dem Antriebsmotor 42 angetrieben. Der Antriebsmotor 42 ist ein Schrittmotor, der bevorzugt 200 Schritte/Umdrehung und einen Vierschritt-Zyklus hat. Der Schrittmotor 42 wird von einer Antriebseinrichtung 60 angetrieben, die vier Signale A, B, , erzeugt, um den Schrittinotor 42 anzutreiben. Zwischen die Antriebseinrichtung 60 und den Schrittmotor 42 ist eine Energieüberwachungseinrichtung 62 geschaltet, die den Energieverbrauch des Schrittmotors 42 überwacht.
Die Antriebseinrichtung 60 wird durch ein Eingangssignal von einer Zentraleinheit bzw. CPU 64 eingestellt. Die CPU 64 liefert ferner ein Eingangssignal an einen Schrittaktgeber 66, dessen Ausgangssignal in die Antriebseinrichtung 60 eingegeben wird. Der Schrittaktgeber 66 ist ein Mittel zur Erzeugung eines Schrittaktsignals SF, das von der Antriebseinrichtung 60 genutzt wird, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
Eine Modulationseinrichtung 68 zur Modulation des Antriebssignals zum Zweck der Energiekonservierung ist ebenfalls vorgesehen. Die Modulationseinrichtung 68 wird von der CPU 64 über einen Datenbus 69 eingestellt. Verschiedene Infusionsparameter werden vom Benutzer über eine Eingabetastatur 70 in die CPU 64 eingegeben, und bevorzugt ist ein Display 72 vorgesehen, um Informationen, wie etwa die Infusionsrate anzuzeigen.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Motorphasenantriebseinrichtung. Ein Paar flankengesteuerte Flipflop- Teiler U22A, U22B ist vorgesehen, die in einem integrierten Chip, wie etwa einem vom Typ 74HC74 verkörpert sein können. Der erste Teiler U22A hat einen Takteingang CL, der das Schrittaktsignal SF von der Taktgebereinrichtung empfängt. Der invertierende Ausgang des ersten Teilers U22A ist sowohl mit dem Dateneingang D dieses Teilers U22A als auch mit dem Takteingang CL des zweiten Teilers U22B verbunden.
Das invertierte Ausgangssignal des zweiten Teilers U22B wird dem Dateneingang G dieses Teilers U22B zugeführt. Die Voreinstelleingänge S und die Löscheingänge R beider Teiler U22A, U22B sind mit einer Stromversorgung V+ verbunden. Der nicht-invertierende Ausgang Q des ersten Teilers U22A ist mit einem integrierten Multiplexerchip U23A, wie etwa einem vom Typ HCT 139 IC über einen ersten Wähleingang A verbunden. Der nicht-invertierende Ausgang Q des zweiten Wählteilers U22B ist ebenfalls in den Multiplexer U23A über einen zweiten Wähleingang B geführt. Ein Überwachungssignal WD wird dem Gatefreigabeeingang G1 des Multiplexers U23A zugeführt, um den Motor und das Modulationssystem mit Sicherheit zu sperren, wenn das Überwachungssignal WD einen hohen Zu stand bzw. Pegel annimmt.
Die Multiplexerausgänge OA1, OA2, OA3, OA4 sind mit einer Signalerzeugungseinrichtung verbunden. Insbesondere geht bei einer bevorzugten Ausführungsform das Multiplexer-Ausgangssignal OA1 in ein erstes NAND-Glied U24A, ein zweites NAND- Glied U24B und ein erstes NOR-Glied U25A. Das Multiplexer- Ausgangssignal OA2 geht ebenfalls in das zweite NAND-Glied U24B sowie ein drittes NAND-Glied U24C und ein zweites NOR- Glied U25B. Das Multiplexer-Ausgangssignal OA3 geht ebenfalls in das dritte NAND-Glied U24C sowie in ein viertes NAND-Glied U24D und ein drittes NOR-Glied U25C. Das Multiplexer-Ausgangssignal OA4 geht ebenfalls in das erste NAND- Glied U24A und das vierte NAND-Glied U24D sowie ein viertes NOR-Glied U25D.
Das Ausgangssignal des ersten NAND-Glieds U24A geht in ein erstes UND-Glied U26A. Das Ausgangssignal des zweiten NAND- Glieds U24B geht in ein zweites UND-Glied U26B. Das Ausgangssignal des dritten NAND-Glieds U24C geht in ein drittes UND-Glied U26C. Das Ausgangssignal des vierten NAND-Glieds U24D geht in ein viertes UND-Glied U25D.
Ein Steuersignal CS wird dem ersten, zweiten, dritten und vierten NOR-Glied U25A, U25B, U25C, U25D und dem ersten, zweiten, dritten und vierten UND-Glied U25A, U26B, U26C, U26D zugeführt. Das Steuersignal CS wird von Benutzer-gesteuerten Eingangssignalen M1 und M2 erzeugt. Die Eingangssignale M1 und M2 werden einem fünften UND-Glied U32A zugeführt, während gleichzeitig das Eingangssignal M2 außerdem von einem Nichtglied U12D invertiert und in ein sechstes UND-Glied U32B eingegeben wird. Das Schrittaktsignal SF wird ebenfalls in dieses sechste UND-Glied U32B eingegeben. Die Ausgangssignale der UND-Glieder U32A, U32B werden in ein fünftes NOR-Glied U33A eingegeben, dessen Ausgangssignal das Steuersignal CS aufweist. Wenn daher M1 und M2 hoch gesetzt sind, ist das Steuersignal CS niedrig; wenn M1 niedrig und M2 hoch ist, ist das Steuersignal CS hoch; wenn M1 hoch und M2 niedrig ist, alterniert das Steuersignal CS als Umkehrfunktion des Schrittaktsignals SF.
Die Ausgangssignale des ersten NOR-Glieds U25A und des ersten UND-Glieds U26A werden in ein erstes ODER-Glied U27A geführt. Die Ausgangssignale des zweiten NOR-Glieds U25B und des zweiten UND-Glieds U26B werden in ein zweites ODER-Glied U27B geführt. Die Ausgangssignale des dritten NOR-Glieds U25C und des dritten UND-Glieds U26C werden in ein drittes ODER-Glied U27C geführt. Die Ausgangssignale des vierten NOR-Glieds U25D und des vierten UND-Glieds U26D werden in ein viertes ODER-Glied U27D geführt.
Das Ausgangssignal des ersten ODER-Glieds U27A wird in ein siebtes UND-Glied U28A geführt. Das Ausgangssignal des zweiten ODER-Glieds U27B wird in ein achtes UND-Glied U28B geführt. Das Ausgangssignal des dritten ODER-Glieds U27C wird in ein neuntes UND-Glied U28C geführt. Das Ausgangssignal des vierten ODER-Glieds U27D wird in ein zehntes UND-Glied U28D geführt.
Das siebte, achte, neunte und zehnte UND-Glied U28A, U28B, U28C, U28D haben außerdem als Eingangssignal ein Steuer/Sperrsignal CM. Die Ausgangssignale des siebten, achten, neunten und zehnten UND-Glieds U28A, U28B, U28C, U28D sind die Treibersignale A, B, , . Das Steuer/Sperrsignal CM wird von einem NOR-Glied U34A erzeugt, dessen Eingangssignale das Überwachungssignal WD und ein erstes Modulationssignal M3 sind. Wenn das Überwachungssignal WD seinen normalerweise niedrigen L-Zustand hat, ist das Steuer/Sperrsignal CM eine Umkehrfunktion des Modulationssignals M3, wohingegen ein hohes Überwachungssignal WD zu einem niedrigen Steuer/Sperrsignal CM führt. Im Fall eines hohen Überwachungssignals WD wirken daher das siebte, achte, neunte und zehnte UND-Glied U28A, U28B, U28C, U28D als Sperrschaltung DN.
Schließlich ist eine Phasenwählschaltung für die Phasenwähleinrichtung vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Phasenwähischaltung einen integrierten Chip als dritten Teiler U29B auf, der ebenfalls vom Ty 74HC74 sein kann. Der Dateneingang D und der Voreinstelleingang S des Teilers U29B sind mit einer Stromversorgung V+ verbunden. Der Takteingang CL ist mit einer vorbestimmten Phasenleitung über einen Verbindungsleiter J1 verbunden. Das nicht-invertierende Ausgangssignal Q ist ein auf H-Pegel gehendes Signal SD, das in den Mikroprozessor eingegeben wird, um anzuzeigen, daß der Mikroprozessor eine Codierscheibe auf diesem Pumpenkanal lesen sollte. Ein Beispiel einer solchen Codierscheibe ist in der US-Patentanmeldung Serial-Nr. mit dem Titel "PERISTALTIC PUMP MONITORING DEVICE AND METHOD" angegeben, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung angemeldet wurde und deren Offenbarung summarisch eingeführt wird. Das invertierte Ausgangssignal ist ein auf L-Pegel gehendes Signal ST, das in den Mikroprozessor eingegeben wird, um den Mikroprozeessor zu unterbrechen, so daß die Codierscheibe auf irgendeinem einer Vielzahl von Pumpenkanälen gewartet werden kann. Nach der Wartung setzt der Prozessor den Teiler U29B über einen Rücksetzimpuls zurück, der in den Rücksetzeingang R eingegeben wird.
Bei einer alternativen Ausbildung kann die Detektierung des Phasenwähltakteingangs CL über den Verbindungsdraht J1 durch den Mikroprozessor allein erfolgen. In diesem Fall ist der Verbindungsleiter J1 ständig mit dem Signal OA1 verbunden, und der Mikrroprozessor wählt eine abweichende Anzahl Schritte, die äquivalent der Differenz zwischen der Phase OA1 und der richtigen Phase, wenn der Strahlengang der Codierscheibenumdrehung transparent wird, ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 4 wird der Betrieb der Motorphasenantriebseinrichtung beschrieben. Zuerst wird das Schrittaktsignal SF dem ersten Teiler U22A zugeführt, wie Fig. 8A zeigt. Der Teiler U22A gibt ein geteiltes Schrittaktsignal SF gemäß Fig. 8B ab. Dieses Signal wird von dem Teiler U22B erneut geteilt, was zu einem Ausgangssignal entsprechend Fig. 8C führt.
Die geteilten Ausgangssignale der Teiler U22A und U22B werden in den Multiplexer U23A eingegeben. Der Multiplexer U23A gibt vier Signale OA1, OA2, OA3, OA4 entsprechend Fig. 8D ab, von denen eines in die Phasenwähleinrichtung eingegeben wird.
Um einen Wellenantrieb oder einen Einphasen-Erregungsmodus zu erhalten, werden die Eingangssignale M1 und M2 von dem Mikroprozessor auf den H-Pegel gebracht. Wie bereits erwähnt, führt das zu einem konstant niedrigen Ausgangssignal des NOR-Glids U33A als Steuersignal CS. Zusätzlich wird für die vorliegende Beschreibung das Überwachungssignal WD als niedrig angenommen.
Bei einem niedrigen Steuersignal CS, das den UND-Gliedern U26A-U26D und den NOR-Gliedern U25A-U25D zugeführt wird, sind die Ausgangssignale der UND-Glieder U26A-U26D, die den ODER-Gliedern U27A-U27D zugeführt. werden, ebenfalls niedrig. Wenn daher das Multiplex-Ausgangssignal OA1 hoch ist, werden dem NOR-Glied U25A ein hohes Signal und ein niedriges Signal zugeführt, was dazu führt, daß ein niedriges Ausgangssignal vom NOR-Glied U25A dem ODER-Glied U27A zugeführt wird, was zu einem niedrigen Ausgangssignal des ODER-Glieds U27A führt, das von der Sperrschaltung DN durchgelassen wird, was zu einem niedrigen A-Ausgangssignal führt. Wenn das Ausgangssignal OA2 des Multiplexers niedrig ist, werden dem NOR-Glied U25A ein niedriges Signal und ein niedriges Signal zugeführt, was dazu führt, daß ein hohes Ausgangssignal vom NOR-Glied U25A dem ODER-Glied U27A zugeführt wird, was zu einem hohen Ausgangssignal des ODER-Glieds U27A führt, was wiederum zu einem hohen A-Ausgangssignal führt.
Wenn der Multiplexerausgang OA2 hoch ist, resultiert ebenfalls ein niedriges B-Ausgangssignal, wohingegen bei niedrigem Multiplexerausgang OA2 ein hohes B-Ausgangssignal resultiert; wenn der Multiplexerausgang OA3 hoch ist, ist das Ausgangssignal C niedrig, und wenn der Ausgang OA3 niedrig ist, ist das Ausgangssignal C hoch; wenn der Multiplexerausgang OA4 hoch ist, ist das Ausgangssignal D niedrig, während bei niedrigem Ausgang OA4 das Ausgangssignal D hoch ist. Das Wellenantriebs- oder Einphasenerregungsmodus-Ausgangssignal ist in Fig. 8E zu sehen.
Wenn der Eingang M1 niedrig und der Eingang M2 hoch gesetzt ist, wird ein Vollschrittantrieb oder ein Zweiphasenerregungsmodus erhalten. Wie bereits erwähnt, führt das zu einem hohen Steuersignal am Ausgang des NOR-Glieds U33A. Das führt auch zu einem niedrigen Signal von den NOR-Gliedern U25A-U25D. Somit sind sowohl die UND-Glieder U26A-U26D als auch die ODER-Glieder U27A-U27D wirksam, um die Ausgangssignale der NAND-Glieder U24A-U24D durchzulassen.
An dem NAND-Glied U27A ergibt sich daher ein niedriges Ausgangssignal von dem Multiplexerausgang OA1 oder OA4 ein hohes A-Ausgangssignal, während ein hohes Ausgangssignal von beiden Multiplexerausgängen OA1 und OA4 zu einem niedrigen A-Ausgangssignal führt. Ebenso führen niedrige Ausgangssignale OA1 oder OA2 des Multiplexers zu einem hohen B-Ausgangssignal, wohingegen ein hohes OA1- oder OA2-Ausgangssignal zu einem niedrigen B-Ausgangssignal führt; ein niedriges OA1- oder OA3-Ausgangssignal führt zu einem hohen A-Ausgangssignal, während ein hohes OA2- und ein hohes OA3-Ausgangssignal zu einem niedrigen A-Ausgangssignal führen; ein niedriges OA3- oder OA4-Ausgangssignal führt zu einem hohen B-Ausgangssignal, wohingegen ein hohes OA3- und ein hohes OA4-Ausgangssignal zu einem niedrigen B-Ausgangssignal führen. Das Vollschrittantriebs- oder Zweiphasenerregungsmodus- Ausgangssignal ist in Fig. 8F zu sehen.
Wenn das Eingangssignal M1 hoch gesetzt ist, während das Eingangssignal M2 niedrig gesetzt ist, wird ein Halbschrittantrieb oder Ein-Zweiphasenerregungsmodus erhalten. Wie bereits erläutert, führt das zu einem Steuersignal CS von dem NOR-Glied U33A als invertiertes Schrittakt-Ausgangssignal SF.
In dem Halbschrittantriebsmodus gibt also, wenn OA1 niedrig ist, während OA2-OA4 hoch sind, das NAND-Glied U24A ein H- Signal an das UND-Glied U26A ab, das NAND-Glied U24B gibt ein H-Signal an das UND-Glied U26B ab, das NAND-Glied U24C gibt ein L-Signal an das UND-Glied U26C ab, und das NAND- Glied U24D gibt ein L-Signal an das UND-Glied U26D ab. Die UND-Glieder U26A und U26B sind wirksam, um das invertierte Schrittaktsignal oder Steuersignal CS zu den ODER-Gliedern U27A und U27B durchzulassen, wohingegen die UND-Glieder U26C und U26D ein L-Signal an die ODER-Glieder U27C und U27D liefern. Das L-Signal OA1, das dem NOR-Glied U25A zugeführt wird, ist wirksam, um das Steuersignal CS zu invertieren, was dazu führt, daß das die ursprüngliche Phase aufweisende Schrittaktsignal SF dem ODER-Glied U27A zugeführt wird, während die Signale OA2, OA3 und OA1, die den NOR-Gliedern U25B-U25D zugeführt werden, die Zuführung eines L-Signals zu den ODER-Gliedern U27B-U27D ergeben.
Dem ODER-Glied U27A werden sowohl ein Schrittaktsignal SF über das NOR-Glied U25A als auch das Steuersignal CS über das UND-Glied U26A zugeführt, was zu einem hohen A-Signal führt. Ebenso resultiert das Ausgangssignal B aus dem Ausgangssignal des ODER-Glieds U27B, das mit einem L-Signal vom NOR-Glied U25B und einem invertierten Schrittaktsignal vom UND-Glied U26B zugeführt wird. Die Signale und sind als Folge der den ODER-Gliedern U27C und U27D zugeführten L- Signale niedrig.
Wenn OA1 hoch und OA2 niedrig wird, während OA3 und OA4 hoch sind, liefern die NAND-Glieder U24A und U24D an die UND- Glieder U26A und U26D L-Signale, die zu den ODER-Gliedern U27A und U27D durchgelassen werden. Die NAND-Glieder U24B und U24C geben H-Signale an die UND-Glieder U26B und U26C ab, die dann wirksam werden, um das invertierte Schrittakt- oder Steuersignal CS zu den ODER-Gliedern U27B und U27C durchzulassen. Ein dem NOR-Glied U25B zugeführtes L-Signal OA2 bewirkt, daß das Steuersignal CS invertiert wird, was zu dem Schrittaktsignal SF mit der ursprünglichen Phase führt, wohingegen das den NOR-Gliedern U25A, U25C, U25D zugeführte H-Signal zu einem L-Signal führt, das den ODER-Gliedern U27A, U27C und U27D zugeführt wird.
Somit empfangen die ODER-Glieder U27A und U27D zwei L-Signale, was zur Folge hat, daß die Ausgangssignale A und niedrig sind. Dem ODER-Glied U27B werden sowohl ein Schritttaktsignal SF über das NOR-Glied U25B als auch das Steuersignal CS über das UND-Glied U26B zugeführt, was zu einem hohen B-Ausgangssignal führt, während das Ausgangssignal aus dem Ausgangssignal des ODER-Glieds U27C, das mit einem L-Signal eingegeben wird, und dem invertierten Schrittakt- oder Steuersignal CS von dem UND-Glied U26B resultiert.
Das gleiche Schema wiederholt sich für die übrigen Phasenausgangssignale mit einem resultierenden Halbschrittantriebs-Ausgangssignal gemäß Fig. 8G.
Fig. 5 zeigt bevorzugte Ausführungsformen der Schaltungseinrichtungen zum Erzeugen des ersten modulierten Signals und des modulierten Signalgemischs. Ein flankengesteuerter Flipflop-Teiler U29A, der in einem integrierten Chip, wie etwa Typ 74HC74 verkörpert sein kann, und ein synchroner Binärzähler U38, der in einem integrierten Chip wie etwa Typ 74HC191 verkörpert sein kann, sind vorgesehen.
Der Schrittakt SF wird als Eingangssignal zum Takteingang CL des Teilers U29A geführt. Ein Freigabeimpuls-Ein/Aus-Signal POF, das von dem Mikroprozessor stammt, wird in den Dateneingang D des Teilers U29A eingegeben, um die Modulation freizugeben oder zu inhibieren. Das nichtinvertierte Ausgangssignal Q des Teilers U29A wird in den Freigabeeingang G eingegeben, wohingegen das invertierte Ausgangssignal des Teilers U29A dem Ladeeingang L des Zählers U38 zugeführt wird.
Ein sekundäres Taktsignal T wird dem Takteingang CL des Zählers U38 zugeführt. Das Zählerausgangssignal QD wird von einem Nichtglied U27F invertiert, dessen invertiertes Ausgangssignal dem Voreinstelleingang 5 des Teilers U29A zugeführt wird. Der Rücksetzeingang R des Teilers U29A ist mit einer Stromversorgung V+ verbunden, während der Aufwärts/Abwärts-Wählanschluß 5 des Zählers U38 geerdet ist, um die Aufwärtszählung zu wählen. Der Zähler wird über Zählerwähleingänge DA-DD gesetzt.
Das nichtinvertierte Ausgangssignal Q des Teilers U29A, das das erste modulierte Signal M3A ist, wird einem UND-Glied U5D zugeführt. Ein zweites moduliertes Signal M4 wird ebenfalls in das UND-Glied U5D eingegeben. Das Ausgangssignal des UND-Glieds U5D ist das modulierte zusammengesetzte Signal M3, das der Motorantriebseinrichtung wie vorher beschrieben zugeführt wird und ein Signalgemisch der beiden beschriebenen modulierten Einrichtungen ist.
Im Betrieb öffnet das Freigabeimpuls-Ein/Aus-Signal POF entweder den Teiler U29A, wenn es niedrig ist, oder sperrt den Teiler U29A, wenn es hoch ist. Im Freigabefall wird, wenn das Schrittaktsignal SF niedrig wird, das nichtinvertierte Ausgangssignal Q niedrig, so daß dem UND-Glied U5D ein L-Signal zugeführt wird, während gleichzeitig das invertierte Ausgangssignal hoch wird. Damit beginnt das Zählen des sekundären Takteingangssignals T durch den Zähler U38 von einer voreingestellten Zahl 0-7, entsprechend der Vorgabe durch die Eingänge DA, DB und DC bis 8. Wenn 8 erreicht wird, wird das Zählerausgangssignal QD niedrig, und dieses Signal wird von dem Nichtglied UL7F auf den H-Pegel invertiert und in den Setzeingang des Teilers U29A eingegeben. Dadurch wird das nichtinvertierte Ausgangssignal Q hoch, so daß dem UND-Glied U5D ein 11-Signal zugeführt wird. Das nichtinvertierte Ausgangssignal Q des Teilers U29A ist das erste modulierte Signal M3A und ist somit ein invertiertes Impulssignal, wie Fig. 8H zeigt. Wenn das zweite Modulati onssignal M4 ebenfalls hoch ist, wird der Antriebsimpulseinrichtung ein hohes zusammengesetztes Modulationssignal M3 zugeführt, das bei Eingabe in das NOR-Glied U34A zu einem abgeschnittenen Impuls an den Ausgängen A, B, , führt. Dieser Vorgang wiederholt sich, wenn der nächste Schrittimpuls auftritt. Die erste Modulationseinrichtung liefert ausreichend Energie und Drehmoment, um den Motor in die Position des nächsten Schritts auszurichten.
Fig. 6 zeigt bevorzugte Ausführungsformen sowohl der Schaltungseinrichtung zum Erzeugen des Schrittaktsignals als auch der zweiten Modulationsschaltungseinrichtung M4.
Ein Multiplexer U23B ist vorgesehen, der in einen integrier ten Chip, wie etwa Typ HCT 139 eingebaut sein kann. Dem Multiplexer U23B werden als Eingangssignale A, B vom Benutzer erzeugte Steuersignale S1 und S2 zugeführt. Das Überwachungssignal WD wird als drittes Freigabe-Eingangssignal G dem Freigabeeingang G zugeführt. Wenn das Überwachungssignal WD hoch ist, ist das Modulationssystem zuverlässig gesperrt.
Das Ausgangssignal OB1 des Multiplexers wird einem ersten NOR-Glied U30A zugeführt, das Multiplexer-Ausgangssignal OB2 wird einem zweiten NOR-Glied U30B. zugeführt, und das Multiplexer-Ausgangssignal OB3 wird einem dritten NOR-Glied U30C zugeführt. Drei externe Taktsignale T1, T2, T3 sind vorgesehen, um den sehr breiten Schrittfrequenz-Betriebsbereich der Vorrichtung einzustellen. Das Taktsignal T1 wird dem NOR- Glied U30A zugeführt, das Taktsignal T2 wird dem NOR-Glied U30B zugeführt, und das Taktsignal T3 wird dem NOR-Glied U30C zugeführt.
Die Ausgangssignale der NOR-Glieder U30B und U30C werden einem ODER-Glied U31B zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER Glieds U31B wird einem zweiten ODER-Glied U31A ebenso wie das Ausgangssignal des NOR-Glieds U30A zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds U31A wird in eine Zählereinrichtung eingegeben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein programmier bares Zeitgebermodul PTM, Typ 82C54 mit drei Zählern, als Zählereinrichtung verwendet. Ein Zähler dient der Bildung des Schrittaktsignals SF, ein Zähler wird für die zweite Modulationseinrichtung genutzt, und der letzte Zähler wird beispielsweise zum Detektieren eines Leitungsverschlusses genutzt, was auf dem Gebiet bekannt ist.
Das Ausgangssignal des ODER-Glieds U31A wird als solches dem PTM-Takteingang zwei C2 zugeführt. Wenn das Überwachungssignal WD den L-Pegel hat, wählen die Eingangssignale S1 und S2 in Verbindung mit dem Multiplexer U23B die gewiinschte Frequenz aus den externen Takteingangssignalen aus, um sie in den Zähler PTM am Eingang C2 einzugeben. Der Zähler PTM wird über ein Eingangssignal gesetzt, das an den PTM-Dateneingängen D0-D7 von einem Mikroprozessor 64 über einen Datenbus 80 auf bekannte Weise bereitgestellt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als der Mikroprozessor 64 ein Mikroprozessordes Typs 80C32 verwendet, der von Matra Harns Semi-Conductor Corporation, 2840-100 San Tomas Expressway, Santa Clara, Calif. 95051, zu beziehen ist. Das Takteingangssignal C2 wird somit durch die Zahl geteilt, die in dem Zähler PTM vorbestimmt ist, von dem Mikroprozessor geladen und am zweiten Ausgang D2 des Zählers PTM als Schrittakt SF abgegeben.
Das Schrittakt-Ausgangssignal SF wird in eine Synchronisiereinrichtung eingegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist diese Einrichtung einen Teiler als integrierten Schaltkreis 4013 auf. Das Schrittaktsignal wird dem Takteingang CL des Teilers 4013 zugeführt. Das invertierte Aus gangssignal des Teilers 4013 wird dem Dateneingang D zugeführt, während gleichzeitig der Löscheingang R geerdet wird. Der Voreinstelleingang 5 ist mit einem Sync-Taktsignal Ts verbunden, das auch in den ersten Takteingang C1 des Zählers PTM eingegeben wird. Das nichtintervierte Ausgangssignal Q des Teilers wird in den ersten Gateeingang G1 des Zihlers PTM eingegeben.
Wenn im Betrieb das Schrittaktsignal SF den Hochpegel annimmt, wird eine Periode des Sync-Taktsignals Ts mit einer viel höheren Frequenz von dem Teiler 4013 zu dem Gateeingang G1 des Zählers eins durchgelassen.
Dieser Eingangsimpuls, der als ein sehr schmaler negativer Impuls erscheint, beginnt den Zählvorgang der ersten Takteingangsleitung C1 des Zählers PTM mit der vom Mikroprozessor gewählten Zählung. Wenn die vorprogrammierte Zählung beendet ist, wird der erste Ausgang O1 des Zählers PTM vorbestimmtermaßen gewählt, um an dem NOR-Glied U33B eine Rechteckwelle zu erzeugen. Die invertierte Rechteckwelle an dem Ausgang des NOR-Glieds U33B ist das zweite modulierte Signal M4. Der Zweck des zweiten modulierten Signals M4 ist es, ein Drehmoment zu erzeugen, um den Motor in seinem momentanen Schrittzustand zu halten und das Auftreten einer unterkritisch gedämpften Schwingung zu verhindern.
Das zweite modulierte Signal M4 ist in Fig. 8H zu sehen. Das Sync-Signal stellt sicher, daß sowohl die Schrittfrequenz SF als auch das zweite modulierte Signal M4 phasengleich sind und daß die Schrittfrequenz SF und das zweite modulierte Signal M4 kein Energieungleichgewicht in einer der vier Motorphasen hervorrufen. Das kann zur Herabsetzung von hörbaren Motorgeräuschen wichtig sein.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 8 wird der Betrieb der Modulationsschaltungseinrichtung beschrieben. Das zweite modulierte Signal M4 wird dem UND-Glied U5D mit dem nicht- invertierten Ausgangssignal Q des Teilers U29A oder dem ersten modulierten Signal M3A zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds U5D ist daher das modulierte zusammengesetzte Signal M3. Das erste modulierte Signal M3A und das modulierte zusammengesetzte Signal M3 sind in Fig. 8H zu sehen.
Das modulierte Mischsignal M3 wird der Antriebsimpulseinrichtung so, wie es in das NOR-Glied U34A gemäß Fig. 4 eingegeben wurde, zugeführt. Wenn das Überwachungssignal WD niedrig ist, invertiert das NOR-Glied U34A das modulierte Mischsignal M3, um ein Steuer/Sperrsignal CM an die Sperrschaltung DN zu liefern, was zu einem abgeschnittenen Impuls an den Ausgängen A, B, , führt, die ursprünglich einen Dauerantriebsimpuls haben, wie Fig. 8H zeigt. Wenn das Überwachungssignal WD hoch ist, sind die Phasensignale A, B, , ungeachtet sonstiger Eingänge sämtlich niedrig.
Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsforin der Energieüberwachungseinrichtung. Treibersignale A, B, , werden den Steuerelektroden von jeweiligen Feldeffekttransistoren FET1-FET4 zugeführt, die vom Typ Motorola 12N08 sein können und deren Drains in einen Motor vom Typ Oriental PX245 eingegeben werden. Ein Widerstand R1 mit niedrigem Wert ist zwischen den gemeinsamen Source-Anschlüssen 2 der Feldeffekttransistoren FET1-FET4 und Masse vorgesehen.
Der Übergang zwischen den gemeinsamen Source-Anschlüssen 2 der Feldeffekttransistoren FET1-FET4 und dem Widerstand R1 wird dem invertierenden Eingang eines Verstärkers A1 über einen Widerstand R2 zugeführt. Der Gleichspannungs-Offsetausgleich des Verstärkers A1 wird über einen Regelwiderstand R6 eingestellt, während der ungefähre Verstärkungsfaktor des Verstärkers A1 durch das Verhältnis des Widerstands R5 zu dem Widerstand R2 vorgegeben ist. Der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers A1, beispielsweise Motorola Typ MC33171, ist über Spannungsteilerwiderstände R3, R4 mit einer Versorgungsspannung V+ verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers A1 wird zu dem invertierenden Eingang durch einen Kondensator C1 und den überbrückten Widerstand R5 rückgeführt und außerdem einem Analog-Digital-Wandler zugeführt, der als Teil des Mikroprozessors 64 vorgesehen oder eine periphere integrierte Schaltung wie etwa National ADC0848 oder Hitachi 63140 sein kann.
Somit wird die am Widerstand R1 auftretende Rückkopplungsspannung von dem Verstärker A1 verstärkt und gefiltert, bevor das Signal dem Analog-Digital-Wandler zugeführt wird. Der Analog-Digital-Wandler überwacht den Motor und, wenn der Motor ungünstig oder unsicher reagiert, stellt die Energiezufuhr zum Motor ein. Das System kann außerdem seinen eigenen Wirkungsgrad sowie die Batterielebensdauer überwachen und Justierungen vornehmen.
Es versteht sich, daß für den Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich sind. Beispielsweise können die Prinzipien der Erfindung ebenso bei einer peristaltischen Pumpe vom Rotationstyp angewandt werden. Solche Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne daß sie eine Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung darstellen und ohne daß sie ihre Vorteile mindern. Insbesondere sind sowohl die Pulsbreitenmodulation als auch die Frequenzmodulation Antriebsinoden, an die als Teil der Erfindung gedacht wird und die alternativ ermöglicht werden können, indem Änderungen der steuernden Software vorgenommen werden, die für den Fachmann ersichtlich sind. Solche Änderungen und Modifikationen sollen daher von den anhängenden Ansprüche gedeckt sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Modulieren eines Antriebssignals, um einen Motor anzutreiben, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

- eine erste Schaltungseinrichtung, um eine erste Impulsserie mit einer gegebenen Frequenz zu erzeugen;

- eine zweite Schaltungseinrichtung, um eine zweite Impulsserie zu erzeugen, wobei die zweite Impulsserie eine Frequenz hat, die höher als die Frequenz der ersten Impulsserie ist;

- eine dritte Schaltungseinrichtung, um eine dritte Impulsserie zu erzeugen, wobei die dritte Impulsserie eine Frequenz zwischen der Frequenz der ersten Impulsserie und der zweiten Impulsserie hat; und

- eine Schaltungseinrichtung, um das erste, zweite und dritte Signal miteinander zu verknüpfen, um das Antriebssignal zu bilden, wobei die Länge des Antriebssignals von der Frequenz der ersten Impulsserie bestimmt wird, wobei das Antriebssignal ferner ein Anfangsimpulsstadium aufweist, dessen Länge von der Frequenz der dritten Impulsserie bestimmt ist, wobei der Rest der Länge des Antriebssignals eine Impulsserie mit der gleichen Frequenz wie der Frequenz der zweiten Impulsserie ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Impuissene ein Schritt-Taktsignal ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Schaltungseinrichtung zum Erzeugen eines Schritt-Taktsignals eine Teilereinrichtung aufweist, deren Eingangssignal ein externes Taktsignal und deren Ausgangssignal das Schritt-Taktsignal ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Schaltungseinrichtung zum Erzeugen einer zweiten Impuissene einen Zähler aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dritte Schaltungseinrichtung zum Erzeugen einer dritten Impuissene eine Teilereinrichtung in Verbindung mit einer Zählereinrichtung aufweist, wobei die Teilereinrichtung als Eingangssignal die erste Impulsserie erhält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Schaltungseinrichtung aufweist, um die erste Impulsserie und die zweite Impuissene miteinander zu synchronisieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Synchronisierschaltungseinrichtung einen Teiler aufweist, der als Eingangssignal die erste Impulsserie erhält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Schaltungseinrichtung aufweist, um den Energieverbrauch des Antriebsmotors zu überwachen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

wobei die Schaltungseinrichtung zum Überwachen des Energieverbrauchs des Antriebsmotors folgendes aufweist:

- eine Transistoreinrichtung, die zwischen das Antriebssignal und den Antriebsmotor geschaltet ist;

- eine Widerstandseinrichtung, die zwischen die Transistoreinrichtung und Masse geschaltet ist; und

- eine Verstärkungseinrichtung mit einem Eingang, der mit dem Verbindungspunkt zwischen der Transistoreinrichtung und der Widerstandseinrichtung verbunden ist, und mit einem Ausgang, der mit einem Mikroprozessor verbunden ist, wobei der Verstärker die Spannung über der Widerstandseinrichtung verstärkt und der Mikroprozessor das Antriebssignal als Funktion der Spannung über der Widerstandseinrichtung einstellt.