移液器是用于移取少量液體的基本流體控制工具。 電子或電動移液器是手動移液器的人機工程學替代產品，能夠有效地提高樣本產出并確保精度和準確性。 與傳統的拇指控制按鈕和手動容積調整不同，電動移液器配有數字界面以調整容積，并通過電動活塞吸液和排液。

由于移液通常是多步驟流程的第一步，因此在此小量液體測量中的任何不準確或不完美因素都會在流程中累加，最終失效率要高得多。

什么是精度和準確性？

精度是指在您多次移液時，每次都排出相同的液量。準確性是指剛好獲得目標液量，而沒有任何誤差。您可能總是很精確，但是可能始終無法獲得正確的液量。您必須確保同時達到所需的精度和準確性。這對于您的試驗結果是否可再現極其關鍵。

任何電動移液器的核心部分都是其電機，它顯著地影響精度和準確性，此外還有一些其他的重要因素，例如封裝尺寸、功率和重量。設計工程師基本上選擇步進直線執行器或直流電機。最后，步進電機和直流電機都有其各自的優勢和不足。

直流電機

直流電機是接通直流電源時旋轉運動的電力機械。它們不需要復雜的連接即可使電機運 轉。但是，考慮到電動移液器的直線運動要求，直流電機解決方案需要加裝絲桿和傳動系統以將旋轉運動轉變成直線運動。直流解決方案還需要通過光學傳感器或編碼器作為反饋機制，以準確地控制直線活塞位置。由于其轉子的慣性很高，有些設計人員可能還會加裝制動系統以提高定位準確性。

使用直流電機可增強移液系統的總體精度和準確性，但它可能是一種昂貴的解決方案。

步進電機

另一方面，許多工程師更喜歡使用步進直線執行器解決方案，因為它便于集成、性能出色且成本低廉。步進直線執行器由采用螺紋轉子和集成絲桿的永磁步進電機構成，可在小套裝中產生直接的線性運動。

與直流電機不同，步進直線執行器的絲桿在受到電脈沖后以離散的步長增量上下移動。使用步進直線執行器的一個重要優勢是能夠在開環系統中準確地控制其功能，這意味著無需昂貴的反饋設計或制動系統即可定位。

如果尺寸不當，步進電機可能會產生失步，導致排液不準確。但是，通過確保電機至驅動系統的準確輸出，很容易糾正這個問題。下面是選擇電機時需要考慮的一些關鍵因素：

- 相對于速度/力值曲線保持最低 50% 的安全系數

- 在操作過程中避免低頻率共振點

- 避免反向驅動、突然移動和外部負荷變化

步進直線執行器選擇示例

應用需要 10 N 的力，并需要以 5 mm/s 的速度運動 40 mm。

計算

向所需的力增加 50% 的安全系數 10 N x 1.5 = 15 N

速度 5 mm/s

絲桿螺距 1.22 mm

每步的行程 0.0254 mm

因此，我們需要在 1 秒內運動 5.0/0.0254 步 = 197 pps（每秒脈沖數量）

Portescap 26DBM10DXB -L 能夠在所需的 197 pps 的速度時產生 25 N 的力，為應用增加了安全系數。下面顯示的是速度-力曲線，必要時詳細描繪提高速度以更快地排液的能力。

結論：

總的來說，步進電機和直流電極在此應用中都有各自獨特的優勢。內置反饋機制的直流電機理念可提高精度和準確性，而步進電機理念是成本效益最高的解決方案，只需改變輸入脈沖數量及其頻率即可在開環系統中準確地控制。如果為應用選擇了適合的尺寸，通過步進電機可獲得精密且準確排液所需的可靠性