12V DC höghastighetsfläkt

I medicinska ventilatorer varierar systemtrycket (flödesmotståndet) avsevärt under ventilationen. Som ett resultat av detta är det svårt att kontrollera flödet om storleken på det aktuella flödet och förväntade systemtrycken inte är kända i förväg med en tillräckligt bra noggrannhet. Det aktuella systemtrycket kan mätas och användas i en återkopplingsslinga för att styra fläkten via dess elektroniska styrkrets. Systemtrycket ändras dock beroende på den faktiska flödeshastigheten, och fläktens arbetspunkt kommer också att förändras och reagerar på det fluktuerande systemtrycket. Detta kommer att orsaka instabilitet i den medicinska ventilatorn, som ett resultat av gränser för noggrannheten av trycksensorn, sensorns dynamiska beteende etc, vilket i sin tur leder till instabil och felaktig flödeshastighetskontroll.

Olika system är kända inom tekniken som styr flödet. Konventionellt regleras gasflödeshastigheten genom aktivering av en gasflödesventil. Tillsammans med en kombination av en förstärkningskomponent för frammatning av flödesstyrning och/eller en återkopplingsfelkorrigering (t.ex. en proportionell, integrerad och derivativ felåterkopplingskontroll) ger detta upphov till det erforderliga svaret.

En annan känd metod för att styra gasflödeshastigheten är att explicit använda fläktens egenskaper. En kontrollerbar variation av fläktens hastighet kan användas för att styra flödet, baserat på det förutbestämda förhållandet mellan systemtrycket och flödeshastigheten. Fläkten är utformad för att reagera snabbt på en förändring i inandning eller utandning genom att minimera dess tröghet. I detta fall kan även en återkopplingsregulator användas för styrning av gasflödet. Variationer i systemtrycket kan dock ändra flödeshastigheten, även vid en konstant fläkthastighet. Detta problem kan inte helt lösas med återkopplingskontroll. Det ständigt föränderliga systemtrycket leder vanligtvis till ett instabilt system eller oscillationer runt målflödet.