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自动控制技术

系统的组成及工作原理

作者:admin 发布时间:2021-09-06 20:42

  具有如下功能:可对显微镜载物台在X轴和y轴两个方向上的开环位移进行控制;可通过计算机图像的灰度值闭环控制物镜的上下移动,以实现自动调焦;物镜转换器可自动切换;通过载物台在X轴和y轴两个方向上的二维移动,再加上在Z轴方向上的实时自动跟踪调焦,可实现对观察物(切片或培养皿)进行实时扫描,使整个观察过程能显示出清晰的图像;通过预先设定载物台的运动规则,使显微镜能按程序观察到规定的视场;通过快速接近(相当于粗调)或精细调节(相当于微调)两种方式可自动精确调焦和自动跟踪调焦(调焦精度小于0.5 gm);单片机控制电路和计数脉冲及在X轴和y轴两方向上的重复定位精度(0.02 mm)能满足医学临床检验的需要;可联网进行远程遥控显微镜,以利于医学学术交流或教学交流。

  伺服控制系统的原理框图如图1所示,图中的虚线框是显微镜的伺服控制系统,它通过分布式微控制器系统网络来驱动显微镜平台的精确运动,具有自动精确调焦和自动跟踪调焦的功能。

  由CCD采集到的图像经图像采集卡送入计算机,PC根据算法分析当前图像的清晰度。若图像不是最清晰的,则PC通过RS-232通信端口发送调焦命令送给微控制器系统,微控制器系统把相应的控制信号传送给Z轴调焦电机,由Z轴调焦电动机推动调焦机构做相应的运动,从而改变图像的清晰度。如此反复的由PC与伺服系统共同作用,直至找到图像最清晰的位置为止,从而完成自动精确调焦的全过程。由PC发送命令,通过控制x轴和y轴步进电机的运动可改变观察视场。在改变视场的过程中,PC自动跟踪图像的清晰度,以保证物镜处于最佳成像位置。


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