1 引言
 
離心機是將樣品進行分離的儀器，廣泛應用干生物醫學、石油化工、農業、食品衛生等*域，它利用不同物質在離心力場中沉淀速度的差異，實現樣品的分析分離。 自 1836 年**臺工業用三足式離心機在德G問世以來， 離心機已得到很大發展^[1-3]。 離心機種類繁多，各有特色，正在向提高技術參數、系列化、自動化方向發展，專用品種越來越多^[4-5]。 本項目所研制的醫用低溫冷凍離心機， 主要用于在低溫或室溫環境中將溶液中的溶質與溶劑分離。雖然生產廠家較多，但因為低溫冷凍離心機在各級醫院為常用儀器，市場需求量很大，因此具有很好的應用前景。
 
本文介紹了一種采用計算機控制的立式醫用低溫冷凍離心機系統的研制。 它集顯示、交流變頻調節、自動化和自我保護等功能于一體。在儀器運行過程中，通過控制變頻器和壓縮機，對電動機的轉速和溫度進行自動調節。 系統分離效果好，振動小、噪聲低，適用于在低溫或室溫環境中將溶液中的溶質與溶劑分離。
 
2 系統工作原理
 
系統的結構框圖如圖 1 所示。 本系統采用 MCS-51 單片機系列的 89C52， 外擴程序存儲器 27C256 和數據存儲器
 
的 Flash 只讀程序存儲器和 256 B 的隨機存取數據存儲器
 
（RAM），因此可以不用外擴存儲器 。 與標準 MCS-51 指令系統及 8052 產品引腳兼容， 功能強大的 AT89C52 單片機適合于較為復雜的控制應用場合^[6]。
3.2 電動機控制模塊
 
電動機為三相鼠籠式交流電動機， 其轉速控制采用交流
變頻技術，電路原理圖如圖 2 所示。 DAC0832 的輸入端接收到來自單片機 AT89C52 發來的數字信號，通過數模轉換將數字信號轉換成為模擬信號。 由于 DAC0832 的轉換輸出模擬量為電流信號，所以，在輸出端外接轉換電路，將電流信號轉換成為穩定的電壓輸出給變頻器， 通過改變變頻器的頻率來控制電動機的轉速，直**達到預定的電動機轉速。


儀器具有上電自檢功能，失衡報警功能（指示燈亮），蜂鳴器提示功能，壓縮機工作狀態指示功能（壓縮機工作時指示燈亮）。 另外，當儀器不處在停機狀態時，“開門”鍵不起作用，即
 
蓋門不能打開；當門沒有蓋好時，“啟動 ”鍵不起作用，以保護儀器和使用者的安全。
 
4 實驗結果
 
樣機在不帶轉子與帶轉子 2 種情況下， 轉速設定值逐漸提高直到 4 000 r/min， 測試儀器的平衡性及轉速控制部分的功能；分別在電動機低速（500 r/min 以下）和高速（3 000 r/min
 
以上）運轉時測試制冷效果；調整儀器到各種極限狀態以測試各種保護功能的實現情況。測試結果表明，各種邏輯控制功能和保護功能均已實現， 實測轉速與設定值誤差在要求范圍以內，升速減速過程平穩，到達設定轉速后電動機運轉穩定，儀
 
器平衡性較好，制冷效果較好。
 
5 結論
 
本儀器電路系統設計采用了自動控制、 微電子技術和計算機技術。 它具有自適應反饋控制功能，對電動機轉速、溫度采用閉環控制。 在儀器運行過程中， 通過控制變頻器和壓縮

機，來實現對電動機的轉速和溫度進行自動調節。儀器具有上電自檢、失衡報警、蜂鳴器提示、壓縮機工作狀態指示和自動開關門等功能。 通過驗證，儀器各項功能均已達到設計要求，系統分離效果好，振動小、噪聲低，適用于在低溫或室溫環境中將溶液中的溶質與溶劑分離。