ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕРМОМЕТР Российский патент 2013 года по МПК A61B5/01 G01K7/00 G01K13/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к электронному термометру.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Широко известен электронный термометр, который может точно измерять температуру тела путем восприятия, находится ли человеческое тело в контакте с блоком измерения температуры, в котором расположен температурный датчик.

Что касается электронного термометра данного вида, например, в патентном документе 1 описан электронный термометр, в котором, в рамках способа восприятия контакта с человеческим телом используют переключатель, переходное сопротивление, электростатическую емкость, влажность, давление (в контактной точке), сравнение температур, изменение температуры и т.п.

Однако для точного восприятия состояния контакта с человеческим телом необходимо, чтобы чувствительный блок при сборке был с размещен в правильном положении. Существует также проблема сборки, потому что конфигурация компонентов усложняется по сравнению с обычным электронным термометром, который не содержит чувствительного блока. В частности, в конфигурации, описанной в патентном документе 1, датчик контакта обеспечивается в состоянии, выходящем к поверхности температурного зонда, и работа по сборке датчика контакта, включающая в себя выполнение внутреннего электрического монтажа, становится работой по размещению датчика контакта в отверстии, выполненном в части температурного зонда, что отрицательно сказывается на технологичности. Следовательно, полагают, что температурный зонд следует разделять, чтобы собирать датчик контакта так, чтобы датчик контакта был закрыт температурным зондом. Однако, приходится фиксировать участок, на котором разделяется температурный зонд, что увеличивает число рабочих процессов.

Когда надлежащее положение восприятия контакта изменяется в зависимости от телосложения пациента, то предполагается применение нескольких температурных зондов, имеющих разные положения, в которых размещается датчик. Однако, в данных случаях необходимо подготавливать температурный зонд и датчик контакта, которые подходят к телосложению пользователей, что создает проблемы производительности.

В патентном документе 2 предлагается электронный термометр, в котором датчик контакта образован проводящей пастой. Однако, необходимо, чтобы проводящая паста объединялась с поверхностным слоем, что усложняет конфигурацию электронного термометра.

ДОКУМЕНТЫ ИЗ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №. 61-500038

Патентный документ 2: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №. 2007-195618

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение создано для решения вышеописанных проблем соответствующей области техники, и целью изобретения является создание электронного термометра, для которого состояние контакта с человеческим телом может подтверждаться с помощью простой, удобной для сборки конфигурации.

СРЕДСТВО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Для достижения цели изобретения, электронный термометр, в соответствии с аспектом изобретения, содержит: полый внешний корпус, который содержит зонд, при этом, зонд содержит блок измерения температуры, который соприкасается с измеряемой областью пользователя своим передним концом, температурный датчик, расположенный в блоке измерения температуры, для определения температуры; внутренний корпус, установленный в осевом отверстии внешнего корпуса, причем на внутреннем корпусе закреплена электронная монтажная плата, схема управления, которая обрабатывает данные, зарегистрированные температурным датчиком, сформирована на электронной монтажной плате; и пару электродов, которые зафиксированы на внутреннем корпусе, причем, электроды установлены внутри зонда посредством установки внутреннего корпуса во внешнем корпусе, причем, в схеме управления предусмотрен блок определения, причем, блок определения измеряет электростатическую емкость между парой электродов и определяет, находится ли зонд в надлежащем контакте с измеряемой областью пользователя на основании изменения измеренной электростатической емкости.

Электростатическая емкость между парой электродов, расположенных в осевом отверстии зонда, изменяется, когда зонд приходит в контакт с измеряемой областью при размещении зонда в подмышечной области пользователя. Определение, находится ли зонд в надлежащем контакте с измеряемой областью пользователя, может выполняться на основании изменения электростатической емкости.

В соответствии с конфигурацией, электрод, который обнаруживает состояние контакта с человеческим телом, расположен в осевом отверстии внешнего корпуса, так что можно применять внешний корпус, идентичный обычному корпусу. То есть, форму внешнего корпуса не требуется изменять на специальную форму, в которой можно расположить электрод. Электрод можно установить в надлежащем месте обнаружения внутри зонда посредством установки внутреннего корпуса в осевом отверстии внешнего корпуса, что облегчает работу по закреплению электрода.

Пример случая, когда зонд приходит в контакт с измеряемой областью пользователя, включает в себя случай, когда весь зонд плотно прижат в подмышечной области, а передний конец зонда, на котором расположен температурный датчик, плотно соприкасается с самым глубоким участком подмышечной области, и случай, когда весь зонд плотно зажат между языком и нижней челюстью, а передний конец зонда плотно соприкасается с подъязычной областью.

Пара электродов может быть расположена в продольном направлении зонда, с разделением интервалом одного от другого.

Поэтому, между противоположными торцевыми поверхностями в паре электродов в продольном направлении зонда образуется зазор. Электростатическая емкость между электродами изменяется в сторону повышения, по мере того, как точка, с которой приходит в контакт человеческое тело, приближается к зазору. Следовательно, электростатическая емкость становится максимальной, когда человеческое тело приходит в контакт с зондом так, чтобы охватывать внешнюю поверхность зонда вдоль зазора. Когда зонд вставляют в подмышечную область, человеческое тело обычно приходит в контакт со всей окружностью внешней поверхности зонда. Соответственно, в этот момент, электростатическая емкость устанавливается равной электростатической емкости в состоянии, в котором блок измерения температуры приходит в надлежащий контакт с измеряемой областью, и, тем самым, создается возможность произвести определение, плотно ли зажат блок измерения температуры на переднем конце зонда в подмышечной области или подобном месте.

Пара электродов может быть зафиксирована на внутреннем корпусе посредством состыковки между собой паза или выступа, обеспеченного на паре электродов, и выступа или паза, обеспеченного на внутреннем корпусе.

Электроды фиксируют на внутреннем корпусе посредством состыковки между собой паза и выступа, что позволяет точно расположить электроды, с облегчением работы по установке электродов.

Пара электродов и/или внутренний корпус могут содержать несколько пазов или выступов.

Следовательно, расположение электродов можно легко изменить посредством изменения паза и выступа, которые устанавливаются один в другой. Соответственно, когда надлежащее положение восприятия изменяется в зависимости от телосложения пользователя, спецификацию на изделие можно легко изменять посредством изменения положений, в которых устанавливают электроды. То есть, не требуется подготавливать внутренние корпуса нескольких типов, имеющих различные положения, в которых устанавливают электроды, чтобы изменять спецификацию на изделие, и можно повысить производительность.

В паре электродов и внутреннем корпусе обеспечены блоки резьбовой посадки, которые можно устанавливать один в другой.

Электроды фиксируют на внутреннем корпусе посредством установки блоков резьбовой посадки, что облегчает работу по установке электрода. Расположение электродов можно легко и точно изменять посредством изменения установочных положений. Соответственно, когда надлежащее положение восприятия изменяется в зависимости от телосложения пользователя, спецификацию на изделие можно легко изменять посредством изменения положений, в которых устанавливают электроды. То есть, не требуется подготавливать внутренние корпуса нескольких типов, имеющих различные положения, в которых устанавливают электроды, чтобы изменять спецификацию на изделие, и, таким образом, можно повысить производительность.

Блок фиксации электродов во внутреннем корпусе может содержать упругий участок, и пару электродов можно установить путем прижатия электродов к внутренней поверхности стенки зонда так, чтобы прочно закрепить электроды на внутренней поверхности стенки зонда.

Электростатическая емкость между электродами изменяется в сторону увеличения с уменьшением расстояния от места, с которым приходит в контакт человеческое тело, до зазора между электродами. Электрод прочно закреплен на внутренней поверхности стенки зонда, и, например, кроме как в зонде, воздушный слой между электродами и человеческим телом отсутствует. Следовательно, можно повысить точность восприятия.

Конфигурации можно исполнять с максимально возможным их объединением.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как изложено выше, в соответствии с настоящим изобретением, состояние контакта с человеческим телом можно подтверждать с помощью простой, удобной для сборки конфигурации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в перспективе электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.2 - увеличенный вид в перспективе, изображающий окружность зонда электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.3 - увеличенный вид в перспективе, изображающий часть внутреннего корпуса в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.4 - вид в перспективе, показывающий другую сторону части внутреннего корпуса, показанного на фиг.3.

Фиг.5 - вид в перспективе электрода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.6 - вид в плане, поясняющий конфигурацию электрического монтажа электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.7 - вид в разрезе, поясняющий конфигурацию электрического монтажа электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.8 - графическое изображение состояния изменения электростатической емкости, когда измеряемая область приходит в надлежащий контакт с блоком измерения температуры.

Фиг.9 - блок-схема, поясняющая электрическую конфигурацию электронного термометра.

Фиг.10А - вид, поясняющий принцип, по которому изменяется электростатическая емкость между проводниками, и изображающий состояние заряда между электродами, когда человеческое тело не приходит в контакт с блоком измерения температуры.

Фиг.10B - вид, поясняющий принцип, по которому изменяется электростатическая емкость между проводниками, и изображающий состояние заряда между электродами, когда человеческое тело приходит в контакт с блоком измерения температуры.

Фиг.11 - блок-схема последовательности операций способа измерения температуры тела электронным термометром.

Фиг.12 - схематическое изображение электронного термометра в соответствии с первой модификацией первого варианта осуществления.

Фиг.13A - схематическое изображение, представляющее сечение зонда электронного термометра в соответствии со второй модификацией первого варианта осуществления.

Фиг.13B - схематическое изображение, представляющее сечение проводника электронного термометра в соответствии со второй модификацией.

Фиг.13C - схематическое изображение вида в перспективе с частичным вырезом зонда электронного термометра в соответствии со второй модификацией.

Фиг.14 - схематический вид в разрезе электронного термометра в соответствии с третьей модификацией первого варианта осуществления.

Фиг.15 - вид в перспективе, изображающий состояние участка, в котором электрод и внутренний корпус зафиксированы один относительно другого, в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.16 - вид в перспективе электрода в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.17 - вид в перспективе части (блока фиксации электродов) внутреннего корпуса в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.18 - вид в перспективе, изображающий состояние участка, в котором электрод и внутренний корпус зафиксированы один относительно другого, в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

Фиг.19 - вид в перспективе электрода в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

Фиг.20 - вид в перспективе части (блока фиксации электродов) внутреннего корпуса в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

Фиг.21A - схематическое изображение, поясняющее конфигурацию электронного термометра 1с в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, и вид в перспективе части (блока фиксации электродов) электрода и внутреннего корпуса.

Фиг.21B - схематическое изображение, поясняющее конфигурацию электронного термометра 1c в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, и вид в разрезе части (блока фиксации электродов) электрода и внутреннего корпуса.

НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приведено описание примерного варианта осуществления изобретения со ссылками на чертежи. Однако, если не указано иначе, объем изобретения не ограничен размером, материалом и формой компонента, описанного в варианте осуществления, и относительным расположением компонентов.

(Первый вариант осуществления)

Электронный термометр в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения описан ниже со ссылками на фиг.1-11. На фиг.1 представлен вид в перспективе электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг.2 представлен увеличенный вид в перспективе, показывающий периферию зонда электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг.3 представлен увеличенный вид в перспективе, показывающий часть внутреннего корпуса в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг.4 представлен вид в перспективе, показывающий другую сторону части внутреннего корпуса, показанного на фиг.3. На фиг.5 представлен вид в перспективе электрода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг.6 представлен вид в плане, объясняющий конфигурацию электрического монтажа электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг.7 представлен вид в разрезе, объясняющий конфигурацию электрического монтажа электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Фиг.8 графически показывает состояние изменения электростатической емкости, когда измеряемая область приходит в надлежащий контакт с блоком измерения температуры, и на графике горизонтальная ось означает время (сек), и вертикальная ось означает электростатическую емкость (пФ). На фиг.9 представлена блок-схема, поясняющая электрическую конфигурацию электронного термометра. На фиг.10 представлен вид, объясняющий принцип, в соответствии с которым изменяется электростатическая емкость между проводниками при контакте с человеческим телом, при этом, фиг.10А поясняет состояние заряда между электродами, когда человеческое тело не приходит в контакт с блоком измерения температуры, и фиг.10B поясняет состояние заряда между электродами, когда человеческое тело приходит в контакт с блоком измерения температуры. На фиг.11 представлена блок-схема последовательностей операции способа измерения температуры тела электронным термометром в соответствии с первым вариантом осуществления.

<Общее описание электронного термометра>

Общее описание электронного термометра в соответствии с первым вариантом осуществления приведено ниже со ссылками на фиг.1-3.

Как показано на фиг.1, электронный термометр 1 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения содержит полый внешний корпус (шасси) 10, который обладает водостойкостью и, при этом, создает внешний вид. Внешний корпус 10 содержит основной корпусной участок 20 и зонд 30. Основной корпусной участок 20 содержит дисплей 21, переключатель 22 и крышку 23 аккумуляторной батареи, через которую производится смена источника питания, например, аккумуляторной батареи. Блок 31 измерения температуры обеспечен на переднем конце зонда 30, для упора в измеряемую область, например, подмышечную область и подъязычную область. Например, внешний корпус 10 выполнен из АБС-пластика или эластомера.

Как показано на фиг.2, в электронном термометре 1 различные основные внутренние компоненты (например, монтажная плата, источник питания, дисплейная панель, например, ЖКД (жидкокристаллический дисплей), и зуммер) прикреплены к внутреннему корпусу 40. Внутренний корпус 40, на котором закреплены различные внутренние компоненты, установлен во внешнем корпусе 10.

Блок 31 измерения температуры, обеспеченный на переднем конце зонда 30, содержит колпачок 5, который сделан из нержавеющей стали (SUS), или сходного материала, и температурный датчик 6, например, терморезистор, который встроен и закреплен во внутренней части колпачка 5 клеящим веществом. Температурный датчик 6 электрически соединен с CR (резисторно-конденсаторным) колебательным контуром внутреннего корпуса 40 проводом 41, который продолжается через осевое отверстие зонда 30 из внутреннего корпуса 40. Температурный датчик 6 изменяет значение сопротивления в зависимости от тепла, переданного от внешней поверхности блока 31 измерения температуры (колпачка 5). Изменение величины сопротивления выдается в CR (резисторно-конденсаторный) колебательный контур для выполнения измерения температуры тела.

Как показано на фиг.2, в электронном термометре 1 в соответствии с первым вариантом осуществления, пара проводников 7a и 7b в качестве датчика контакта расположена в осевом отверстии зонда 30.

<Датчик контакта>

Конфигурация датчика контакта в электронном термометре 1 описана ниже со ссылкой на фиг.2-7.

Как показано на фиг.2, пара проводников 7a и 7b выполнена из такого материала, как алюминий, фосфористая бронза, медь и SUS (нержавеющая сталь), и расположены один вблизи другого в продольном направлении в осевом отверстии зонда 30, и, при этом, отделены друг от друга предварительно заданным интервалом (зазор 8). Внешние окружные поверхности проводников 7a и 7b сконфигурированы для прихода в плотный контакт с внутренней поверхностью зонда 30 таким образом, что между проводниками 7a и 7b и человеческим телом не образуется воздушный диэлектрический слой.

Как показано на фиг.3-5, пара проводников 7a и 7b зафиксирована на блоке 42 фиксации электродов, который продолжается от внутреннего корпуса 40 в сторону переднего конца (блока 31 измерения температуры) зонда 30. Выступы 43a и 43b обеспечены в блоке 42 фиксации электродов. В проводниках 7a и 7b, соответственно, обеспечены пазы 70a и 70b, соответствующие выступам 43a и 43b. Выступы 43a и 43b помещаются в пазы 70a и 70b для фиксации проводников 7a и 7b на блоке 42 фиксации электродов. Участок 71 канавки и участок 45 канавки обеспечены в проводнике 7a и блоке 42 фиксации электродов, соответственно, чтобы пропустить провод 41, который соединяет температурный датчик 6 и внутренний корпус 4.

Как показано на фиг.6 и 7, пара проводников 7a и 7b, зафиксированная на блоке 42 фиксации электродов, подсоединена к монтажной плате внутреннего корпуса 4 проводами 44a и 44b и, при этом, изолированы друг от друга. Когда подано напряжение на пару проводников 7a и 7b, на паре проводников 7a и 7b накапливается заряд, составляя тем самым пару электродов (конденсатор). Электростатическая емкость, образованная между проводниками (электродами) 7a и 7b, изменяется в зависимости от разности диэлектрических проницаемостей воздуха и человеческого тела, когда человеческое тело приходит в контакт с внешними сторонами проводников 7a и 7b посредством зонда 30, расположенного между ними. Следовательно, пара проводников (электродов) 7a и 7b выступает в качестве датчика 7 контакта, который воспринимает, находится ли человеческое тело в контакте с зондом 30.

Измерение температуры тела выполняется в состоянии, в котором блок 31 измерения температуры соприкасается с измеряемой областью, когда зонд 30 вставлен между частями человеческого тела, например, в подмышечной области. Таким образом, датчик 7 контакта, расположенный внутри зонда 30, способен воспринимать состояние контакта с человеческим телом, чтобы определять, находится ли блок 31 измерения температуры в надлежащем контакте с измеряемой областью.

Как показано на фиг.8, электростатическая емкость между проводниками 7a и 7b приблизительно равна 2 пФ до того, как измеряемая область приходит в контакт с блоком 31 измерения температуры, при этом, электростатическая емкость становится приблизительно равной 3 пФ после прихода в контакт. То есть, оказывается, что электростатическая емкость датчика 7 контакта увеличивается примерно на 1 пФ благодаря контакту измеряемой области с блоком 31 измерения температуры. На упомянутой фигуре символ M1 означает момент времени, в который зонд плотно прижат в подмышечной области. Таким образом, например, определение, находится ли блок 31 измерения температуры в надлежащем контакте с измеряемой областью, может основываться на обстоятельстве, что величина электростатической емкости повышается более, чем на 0,5 пФ.

Величина повышения электростатической емкости увеличивается по мере того, как место, с которым находится в контакте человеческое тело, приближается к зазору. Зазор, образованный между поверхностями, противоположными друг другу, является кратчайшим расстоянием между проводниками 7a и 7b. В настоящем варианте осуществления, по существу кольцевые торцевые поверхности, которые противоположны друг другу в направлении оси проводников 7a и 7b, составляют противоположные друг другу поверхности. Следовательно, величина повышения электростатической емкости становится максимальной, когда человеческое тело приходит в контакт по всей окружности внешней поверхности зонда 30 вдоль зазора 8, образованного между противоположными друг другу поверхностями. В такой момент электростатическая емкость устанавливается равной электростатической емкости в состоянии, в котором блок 31 измерения температуры находится в надлежащем контакте с измеряемой областью, и, тем самым, возможно определение, плотно ли прижат блок 31 измерения температуры, расположенный на переднем конце зонда 30, в подмышечной области или подобном месте.

Величина повышения электростатической емкости увеличивается с увеличением площади контакта между зондом 30 и человеческим телом. Таким образом, опорная величина повышения, используемая для определения того, что блок 31 измерения температуры находится в надлежащем контакте с измеряемой областью, устанавливается больше, чем величина повышения, получаемая в состоянии, в котором зонд 30 удерживается между пальцами, что позволяет предотвратить ложное определение.

<Электрическая конфигурация электронного термометра>

Как видно из фиг.9, электронный термометр 1 содержит, в основном, температурный датчик 6, датчик 7 контакта, блок 11 питания, ЖКД (жидкокристаллический дисплей) 12, зуммер 13, CPU (центральный процессор) 14, память 15, и CR (резисторно-конденсаторные) колебательные контуры 16 и 17.

Блок 11 питания содержит источник питания, например, аккумуляторную батарею, для электропитания CPU (центрального процессора) 14. ЖКД (жидкокристаллический дисплей) 12 является устройством отображения, отображающим результаты измерения под управлением CPU (центрального процессора) 14. Зуммер 13, который представляет собой средство информирования пользователя, выдает звуковой тревожный сигнал под управлением CPU (центрального процессора) 14. Память 15, которая содержит запоминающее устройство, например, ROM (постоянное запоминающее устройство) и RAM (оперативное запоминающее устройство), соединена с CPU (центральным процессором) 14.

CR (резисторно-конденсаторный) колебательный контур 16 преобразует изменение значения сопротивления, выдаваемое температурным датчиком 6, в частоту и выдает частоту в CPU (центральный процессор) 14. CR (резисторно-конденсаторный) колебательный контур 17 преобразует изменение электростатической емкости, выдаваемое датчиком 7 контакта, в частоту и выдает частоту в CPU (центральный процессор) 14.

Принцип, по которому меняется электростатическая емкость между проводниками (электродами) 7a и 7b, описан ниже со ссылками на фиг.10A и 10B. Несмотря на то, что фиг.10A и 10B концептуально представляют прямой контакт между человеческим телом 9 и проводником 7, фактически, между человеческим телом 9 и проводником 7 находится зонд 30.

Поскольку человеческое тело характеризуется большей, чем воздух, относительной диэлектрической проницаемостью, то в зоне вблизи электрода в человеческом теле 9 создается большее количество заряда по сравнению с воздухом, когда человеческое тело 9 приходит в контакт с зондом 30. Следовательно, электростатическая емкость между проводниками 7a и 7b увеличивается.

CPU (центральный процессор) 14 измеряет изменение электростатической емкости, для которой выполнено преобразование частоты CR (резисторно-конденсаторным) колебательным контуром 17, и определяет, находится ли блок 31 измерения температуры в надлежащем контакте с измеряемой областью. То есть, в электронном термометре 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления, CPU (центральный процессор) 14 выполняет функцию как измерительного блока, так и блока определения в соответствии с изобретением.

<Последовательность операций измерения температуры тела>

Последовательность операций измерения температуры тела, исполняемая электронным термометром 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления, описана ниже со ссылкой на фиг.11. В данном случае, электронный термометр 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления является примером электронного термометра прогнозирующего типа.

Когда включают питание электронного термометра 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления (S101), CPU (центральный процессор) 14 начинает определение температуры с помощью температурного датчика 6 (S102), и начинает определение электростатической емкости с помощью датчика 7 контакта (S103). Значение C0 (пФ) электростатической емкости, которое определяется немедленно после включения питания электронного термометра 1, сохраняется в памяти 15. CPU (центральный процессор) 14 определяет, приходит ли блок 31 измерения температуры в надлежащий контакт с измеряемой областью, на основании того, повышается ли значение C (пФ) электростатической емкости, полученное впоследствии, по отношению к значению C0 электростатической емкости с превышением, при этом, предварительно заданного значения (S104). Электронный термометр 1 не вставлен в подмышечную область сразу после включения питания электронного термометра 1. Соответственно, так как изменение определяемой электростатической емкости C не создается, то CPU (центральный процессор) 14 определяет, что блок 31 измерения температуры не находится в надлежащем контакте с измеряемой областью (НЕТ на этапе S104), и зуммер 13 издает тревожный сигнал (S105). Температура и электростатическая емкость повторно определяются до тех пор, пока полученное значение C электростатической емкости не увеличится относительно значения C0 электростатической емкости, полученного сразу после включения питания электронного термометра 1, с превышением, при этом, предварительно заданного значения, в течение предварительно заданного времени с момента выдачи тревожного сигнала, то есть, до тех пор, пока CPU (центральный процессор) 14 не определит, что блок 31 измерения температуры находится в надлежащем контакте с измеряемой областью (НЕТ на этапе S104 и НЕТ на этапе S106). Полученное значение сохраняется в памяти 15, при необходимости.

Например, предварительно заданное значение может быть установлено равным 0,5 пФ. Для примера условий определения, температура и электростатическая емкость определяются каждую секунду, и определение, находится ли блок 31 измерения температуры в надлежащем контакте с измеряемой областью, выполняется за 15-секундный период. Условия приведены для примера, и ограничения условий не существует.

Если величина (C-C0) повышения электростатической емкости не соответствует предварительно заданному значению, после того, как истекает постоянное время (ДА на этапе S106), CPU (центральный процессор) 14 определяет, что блок 31 измерения температуры не находится в надлежащем контакте с измеряемой областью и прекращает измерение с отображением ошибки на ЖКД (жидкокристаллическом дисплее) 12 (S107). С другой стороны, когда величина (C-C0) повышения электростатической емкости превышает предварительно заданное значение в течение постоянного времени (ДА на этапе S104), CPU (центральный процессор) 14 определяет, что блок 31 измерения температуры находится в надлежащем контакте с измеряемой областью, и выполняет переход к измерению температуры тела, чтобы начать прогнозирующее измерение (S108).

Когда разность (C-C0) между значением электростатической емкости, первоначально полученным сразу после начала прогнозирующего измерения, и значением электростатической емкости, полученным сразу после включения питания, оказывается не меньше, чем предварительно заданное значение (ДА на этапе S110), зуммер 13 перестает выдавать тревожный сигнал (S114), и CPU (центральный процессор) 14 непрерывно определяет электростатическую емкость с помощью датчика 7 контакта, с продолжением, при этом, измерения температуры до тех пор, пока не будет выполнено условие окончания прогнозирования (НЕТ на этапах S115, S108 и S109). Например, так как блок 31 измерения температуры отклонен от надлежащего положения, разность (C-C0) между полученным значением электростатической емкости и значением электростатической емкости, полученным сразу после включения питания, меньше, чем предварительно заданное значение в течение измерения температуры тела (НЕТ на этапе S110), то CPU (центральный процессор) 14 определяет, что блок 31 измерения температуры не находится в надлежащем контакте с измеряемой областью, и зуммер 13 выдает тревожный сигнал (S111). Тревожный сигнал продолжается или повторяется до тех пор, пока разность (C-C0) между полученным значением электростатической емкости и значением электростатической емкости, полученным сразу после включения питания, не будет превышать предварительно заданное значение в течение некоторого постоянного периода времени (например, 15 секунд), то есть, до тех пор, пока CPU (центральный процессор) 14 не определит, что блок 31 измерения температуры находится в надлежащем контакте с измеряемой областью посредством коррекции отклонения блока 31 измерения температуры (НЕТ на этапах S110, S111, и НЕТ на этапе S112).

Когда разность (C-C0) между электростатическими емкостями не превышает предварительно заданного значения в течение постоянного периода времени после выдачи тревожного сигнала, а отклонение блока 31 измерения температуры не корректируется (ДА на этапе S112), CPU (центральный процессор) 14 прекращает измерение, с отображением ошибки на ЖКД (жидкокристаллическом дисплее) 12 (S113). С другой стороны, когда разность (C-C0) между электростатическими емкостями превышает предварительно заданное значение в течение постоянного периода времени после выдачи тревожного сигнала, а отклонение блока 31 измерения температуры скорректировано (НЕТ на этапе S112 и ДА на этапе S110), зуммер 13 перестает выдавать тревожный сигнал (S114), и CPU (центральный процессор) 14 непрерывно определяет температуру тела и электростатическую емкость, пока не будет выполнено условие окончания прогнозирования (НЕТ на этапе S115).

Когда разность (C-C0) между электростатическими емкостями поддерживается около значения больше, чем предварительно заданное значение, а тревожный сигнал не выдается (ДА на этапе S110), CPU (центральный процессор) 14 определяет, что состояние надлежащего контакта сохраняется, пропускает обработку данных на этапе S114 и непрерывно определяет температуру тела и электростатическую емкость, пока не будет выполнено условие окончания прогнозирования (НЕТ на этапе S115).

Когда условие окончания прогнозирования выполнено (ДА на этапе S115), CPU (центральный процессор) 14 заканчивает измерение и вычисляет прогнозируемую величину для отображения результата измерения на ЖКД (жидкокристаллическом дисплее) 12 (S116).

<Преимущество первого варианта осуществления>

В соответствии с первым вариантом осуществления, электрод, который определяет состояние контакта с человеческим телом, расположен в осевом отверстии внешнего корпуса, так что можно применять внешний корпус, идентичный обычному корпусу. То есть, форму внешнего корпуса не требуется изменять на специальную форму, в которой может быть расположен электрод. Электрод может быть установлен в надлежащем месте измерения внутри зонда посредством крепления внутреннего корпуса в осевом отверстии внешнего корпуса, что облегчает работу по закреплению электрода.

Соответственно, в настоящем варианте осуществления, состояние контакта с человеческим телом может подтверждаться с помощью простой, удобной для сборки конфигурации.

<Модификации>

Электронные термометры, в соответствии с модификациями настоящего варианта осуществления, описаны ниже со ссылкой на фиг.12-14. На фиг.12 представлено схематическое изображение электронного термометра в соответствии с первой модификацией. На фиг.13 представлено схематическое изображение электронного термометра в соответствии со второй модификацией, при этом, на фиг.13A представлено сечение зонда, на фиг.13B представлено сечение проводника, и фиг.13C является видом в перспективе с частичным вырезом, представляющим зонд. На фиг.14 схематически представлен вид в разрезе электронного термометра в соответствии с третьей модификацией.

Способ фиксации пары проводников и внутреннего корпуса не ограничен способом установки в соответствии с первым вариантом осуществления, но, в подходящем случае, можно выбрать различные способы. В электронном термометре в соответствии с первым вариантом осуществления, изображенном на фиг.12, вместо выступов 43a и 43b обеспечена наклонная или сужающаяся поверхность 43c в блоке 42a фиксации электродов. В паре проводников 7a и 7b обеспечены наклонные или сужающиеся поверхности 70a' и 70b', соответствующие поверхности 43c. Поверхность 43c и поверхности 70a' и 70b' примыкают друг к другу для размещения пары проводников 7a и 7b в блоке 42a фиксации электродов.

В электронном термометре в соответствии со второй модификацией, изображенной на фиг.13A, 13B и 13C, канавка 32 обеспечена во внутренней поверхности стенки зонда 30 в направлении, в котором проводники 7a и 7b, зафиксированные на внутреннем корпусе 4, вставлены в зонд 30. Выступ (ребро) 72, вставленный в канавку 32, обеспечен на внешней окружной поверхности проводника 7a. Так как контактные поверхности зонда 30 и проводников 7a и 7b сформированы в виде выступающих и углубленных поверхностей, то площадь контакта между зондом 30 и проводниками 7a и 7b увеличивается с увеличением значения электростатической емкости, что позволяет повысить точность определения. Проводники 7a и 7b прижимаются, когда выступ 72 вставляется в канавку 32, что позволяет плавно вставить (закрепить) проводники 7a и 7b. В качестве альтернативы, канавки могут быть обеспечены во внешних окружных поверхностях проводников 7a и 7b, а выступы обеспечены на внутренней поверхности стенки зонда 30.

В электронном термометре в соответствии с третьей модификацией, изображенной на фиг.14, блок 42b фиксации электродов содержит упругий участок, проводники 7a и 7b прижаты к внутренней поверхности 33 стенки зонда 30 посредством блока 42b фиксации электродов, а внутренний корпус установлен на внешнем корпусе, и проводники 7a и 7b плотно закреплены на внутренней поверхности 33 стенки зонда 30. Следовательно, например, кроме как в зонде 30, воздушный слой между проводниками 7a и 7b и человеческим телом отсутствует, то есть, точность определения можно повысить. Когда весь блок 42b фиксации электродов имеет упругие свойства, возможно уменьшение зазора между проводниками 7a и 7b во время сборки, в зависимости от степени прижима блока 42b фиксации электродов. Соответственно, упругий участок блока 42b фиксации электродов предпочтительно устанавливается на некоторый участок, кроме участка между проводниками 7a и 7b. В более предпочтительном варианте, в блоке 42b фиксации электродов, упругий элемент, выполненный из эластомера, отформован в одно целое между участком, расположенным на стороне, ближней к плате, на которой зафиксирован проводник 7b, и участком, на котором во внутреннем корпусе зафиксирована плата, и другие участки выполнены из материала, идентичного материалу внутреннего корпуса. Следовательно, в данной конфигурации, участки, на которых зафиксированы проводники 7a и 7b, и участок между проводниками 7a и 7b, можно стабильно устанавливать и фиксировать.

(Второй вариант осуществления)

Электронный термометр 1a в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения описан ниже со ссылками на фиг.15-17. На фиг.15 представлен вид в перспективе, изображающий состояние участка, в котором электрод и внутренний корпус (блок фиксации электродов) зафиксированы один относительно другого в электронном термометре 1a в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. На фиг.16 представлен вид в перспективе электрода в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. На фиг.17 представлен вид в перспективе части (блока фиксации электродов) внутреннего корпуса в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Для второго варианта осуществления описано единственное отличие от первого варианта осуществления. Общие компоненты и конфигурация обозначаются одинаковыми цифровыми позициями, и их описания не приводятся. Описание работы и воздействий, осуществляемых общими компонентами и конфигурацией, также не приводятся.

В конфигурации в соответствии с настоящим вариантом осуществления, ширину зазора, образованного между парой проводников, можно подбирать при фиксации проводника во внутреннем корпусе.

Как показано на фиг.15-17, в проводнике 7a' обеспечены два паза 70a и 70c, и в блоке 42c фиксации электродов обеспечены два выступа 43a и 43c. Как показано на фиг.15, зазор между проводником 7a' и проводником 7b' расширен в состоянии, в котором выступ 43c установлен в паз 70a. С другой стороны, хотя на фигурах не показано, зазор между проводником 7a' и проводником 7b' сужен в состоянии, в котором выступ 43a вставлен в паз 70a, а выступ 43c вставлен в паз 70c.

Зазор между проводниками можно регулировать изменением комбинации посадки паза и выступа. Соответственно, электронный термометр производится с проводниками, зафиксированными с зазором, подходящим к телосложению пользователя, с тем, чтобы один тип внутреннего корпуса (блока фиксации электродов) и один тип проводника могли соответствовать разным спецификациям на изделие. То есть, не требуется подготавливать внутренние корпуса (блоки фиксации электродов) и проводники нескольких типов, имеющих различные крепежные позиции, и производительность можно повысить.

(Третий вариант осуществления)

Электронный термометр 1c в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения описан ниже со ссылками на фиг.18-20. На фиг.18 представлен вид в перспективе, показывающий состояние участка, в котором электрод и внутренний корпус (блок фиксации электродов) зафиксированы один относительно другого в электронном термометре 1b в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. На фиг.19 представлен вид в перспективе электрода в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. На фиг.20 представлен вид в перспективе части (блока фиксации электродов) внутреннего корпуса в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Для третьего варианта осуществления описано единственное отличие от вышеописанных вариантов осуществления. Общие компоненты и конфигурация обозначаются одинаковыми цифровыми позициями, и их описания не приводятся. Описание работы и воздействий, осуществляемых общими компонентами и конфигурацией, также не приводятся.

В настоящем варианте осуществления, не только зазор между проводниками, но так же положение, в котором формируется зазор, можно выбирать при фиксации проводника на внутреннем корпусе.

Как показано на фигурах, в проводниках 7a'' и 7b'' обеспечены выступы 73a и 73b, соответственно. В блоке 42d фиксации электродов выполнено через равные интервалы несколько отверстий 46, в которые могут быть вставлены выступы 73a и 73b, в направлении, в котором продолжается блок 42d фиксации электродов (в продольном направлении зонда). Выступы 73a и 73b вставлены в отверстия 46 для фиксации проводников 7a'' и 7b'' на блоке фиксации электродов 42d.

Положения, в которых зафиксированы проводники 7a'' и 7b'', можно изменять посредством изменения отверстий 46, в которые вставляют выступы 73a и 73b. То есть, зазор между проводниками 7a'' и 7b'' можно изменять, и можно изменять положение зазора в зонде.

Соответственно, при изготовлении электронного термометра подбирают зазор, подходящий к телосложению пользователя, что позволяет одному типу внутреннего корпуса (блока фиксации электродов) и одному типу проводника соответствовать разным спецификациям на изделие. То есть, не требуется подготавливать несколько типов внутренних корпусов (блоков фиксации электродов) и проводников, имеющих разные крепежные положения, и производительность можно повысить.

(Четвертый вариант осуществления)

Электронный термометр 1c в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения описан ниже со ссылкой на фиг.21. На фиг.21 представлена схема, объясняющая конфигурацию электронного термометра 1c в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, и на фиг.21A представлен вид в перспективе части (блока фиксации электродов) электрода и внутреннего корпуса в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, и на фиг.21B представлен вид в разрезе части (блока фиксации электродов) электрода и внутреннего корпуса в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

В настоящем варианте осуществления, размер зазора между проводниками и положение, в котором образован зазор, можно выбирать с большой точностью при фиксации проводника на внутреннем корпусе.

Как показано на фиг.21A и 21B, участок (блок фиксации электродов), на котором зафиксирована пара электродов во внутреннем корпусе, составляет резьбовой участок 42f, на котором, на внешней окружной поверхности образована наружная резьба. В проводнике 7a''' выполнено глухое резьбовое отверстие 74a, и в проводнике 7b''' выполнено сквозное резьбовое отверстие 74b. На внутренней окружной поверхности резьбового отверстия 74a сформирована внутренняя резьба, и на внутренней окружной поверхности резьбового отверстия 74b сформирована внутренняя резьба. Резьбовой участок 42f устанавливают в резьбовые отверстия 74a и 74b для фиксации проводников 7a''' и 7b''' на внутреннем корпусе (резьбовом участке 42f) (блоке резьбовой посадки). Резьбовое отверстие 74a проводника 7a''' может быть выполнено как сквозное отверстие.

Положение, в котором фиксируются проводники 7a''' и 7b''', можно изменять посредством изменения положения, в котором резьбовой участок 42f устанавливают в резьбовые отверстия 74a и 74b. То есть, зазор между проводниками 7a''' и 7b''' можно изменять, и можно изменять положение зазора в зонде. В частности, поскольку положение можно изменять регулировкой положения, в котором устанавливают резьбовой участок, то положение можно изменять точнее по сравнению с третьим вариантом осуществления.

Соответственно, зазор, подходящий к телосложению пользователя, выбирают при изготовлении электронного термометра, что позволяет одному типу внутреннего корпуса (блока фиксации электродов) и одному типу проводника соответствовать разным спецификациям на изделие. То есть, не требуется подготавливать внутренние корпуса (блоки фиксации электродов) и проводники нескольких типов, имеющих различные крепежные позиции, и производительность можно повысить.

Конфигурации вариантов осуществления описаны только для примера. Изобретение не ограничено вариантами осуществления, но допускает создание различных модификаций, не отклоняющихся от технических принципов изобретения. Конфигурации вариантов осуществления можно объединять.

ОПИСАНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Электронный термометр

10 Внешний корпус

20 Основной корпусной участок

30 Зонд

31 Блок измерения температуры

40 Внутренний корпус

5 Колпачок

6 Температурный датчик

7 Датчик контакта

7a и 7b Проводник (электрод)

8 Зазор

9 Человеческое тело

11 Блок источника питания

12 ЖКД (жидкокристаллический дисплей)

13 Зуммер

14 Центральный процессор (CPU)

15 Память

16 и 17 CR (резисторно-конденсаторный) колебательный контур

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в медицинских целях для измерения температуры тела пациентов. Заявлен электронный термометр, в котором состояние контакта с человеческим телом может подтверждаться с помощью простой, удобной для сборки конфигурации. Электронный термометр включает полый внешний корпус с зондом 30, содержащим блок измерения температуры, который соприкасается с измеряемой областью пользователя своим передним концом, температурный датчик 6, расположенный в блоке измерения температуры, для определения температуры, внутренний корпус 40, который установлен в осевом отверстии внешнего корпуса. На внутреннем корпусе 40 закреплена электронная монтажная плата. Устройство также содержит схему управления, которая обрабатывает данные из температурного датчика 6, сформированную в электронной монтажной плате, и пару электродов 7а и 7b, которая зафиксирована на внутреннем корпусе 40. Электроды 7а и 7b установлены внутри зонда 30 посредством установки внутреннего корпуса 40 на внешнем корпусе. В схеме управления обеспечен блок определения, измеряющий электростатическую емкость между парой электродов и определяющий, находится ли зонд 30 в надлежащем контакте с измеряемой областью пользователя, на основании изменения измеренной электростатической емкости. Технический результат: повышение точности измерения температуры. 5 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Электронный термометр, содержащий:
полый внешний корпус, который содержит зонд, при этом зонд содержит блок измерения температуры, который соприкасается с измеряемой областью пользователя своим передним концом, температурный датчик, расположенный в блоке измерения температуры, для определения температуры,
внутренний корпус, который установлен в осевом отверстии внешнего корпуса, причем на внутреннем корпусе закреплена электронная монтажная плата, а схема управления, которая обрабатывает данные, зарегистрированные температурным датчиком, сформирована на электронной монтажной плате, и
пару электродов, которые зафиксированы на внутреннем корпусе, причем электроды, которые не выходят наружу зонда, установлены внутри зонда посредством установки внутреннего корпуса во внешнем корпусе,
причем в схеме управления предусмотрен блок определения, причем блок определения измеряет электростатическую емкость между парой электродов и определяет, находится ли зонд в надлежащем контакте с измеряемой областью пользователя, на основании изменения измеренной электростатической емкости.

2. Электронный термометр по п.1, в котором пара электродов расположена в продольном направлении зонда с разделяющим интервалом между ними.

3. Электронный термометр по п.1 или 2, в котором пара электродов зафиксирована на внутреннем корпусе посредством состыковки паза или выступа, обеспеченного в паре электродов, с выступом или пазом, обеспеченным во внутреннем корпусе.

4. Электронный термометр по п.3, в котором пара электродов и/или внутренний корпус содержит множество пазов или выступов.

5. Электронный термометр по п.1 или 2, в котором в паре электродов и внутреннем корпусе обеспечены блоки резьбовой посадки, устанавливаемые один в другой.

6. Электронный термометр по п.1 или 2, в котором блок фиксации электродов во внутреннем корпусе содержит упругий участок, и пара электродов установлена путем прижатия электродов к внутренней поверхности стенки зонда таким образом, что электроды прочно закреплены на внутренней поверхности стенки зонда.