Медицинский электротермометр Советский патент 1986 года по МПК G01K7/20 G01R13/00 

тоянные резисторы 3 и 4. Выводы переменного резистора 5 через постоянные резисторы 6 и 7 соединены со свободными выводами переменных резисторов 8 и 9, переменньм резистор 8 связан Q указателем температурной шкалы. Устройство содержит также усилитель 10, выход -которого соединен с индикатором 11, сумматоры 12 и 13, состоящие из пар последовательно соединенных резисторов 14,

Изобретение относится к термомет- рии, конкретно к конструкции термометров, используемых в медицине для измерения температуры тела.

Цель изобретения - повьппение быст родействия.

На чертеже изображена функциональная схема электротермометра.

Электротермометр содержит измерительный мост, в одно из плеч ко- торого включен переменный резистор в смежное с ним плечо включен полупроводниковый термочувствительный элемент 2, в два других смежных плеча включены постоянные резисторы 3 и 4. Выводы переменного резистора 5 через постоянные резисторы 6 и 7 соединены со свободными выводами пе ременных резисторов 8 и 9, при этом переменный резистор 8 снабжен шка- лей, т.е. связан с указателем температурной шкалы.

Электротермометр также содержит дифференциальный усилитель 10, выход которого соединен с индикатором 11, например светодиодом или лам- почкой два сумматора 12 и 13 из пар последовательно соединенных одинаковых резисторов 14, 15 и 16, 17. Выход моста от общей точки резисторов 8 и 9 соединен со свободньи контактом резистора 14, выход моста от общей точки резисторов 1 и 2 соединен со свободным KoHTaKfoM резистора 16.

Второй дифференцирующий усилитель

18включает SC-цепь из конденсатора

19и потенциометра 20, средняя точка которой соединена с входом усили15 и 16, 17, дифференциальный уси- лите1 ь 18, включающий ЕС-цепь из конденсатора 19 и потенциометра 20,средняя точка которой соединена с входом усилителя 21. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет достичь цель изобретения - повышение быстродействия устройства, возможность мгновенного измерения температуры объекта. 1 ил.

теля 21. Выход усилителя 18 соединен через резистор 15 с первым входом усилителя 10. Свободный контакт резистора 17 соединен со средней точкой источника питания.

Электротермометр работает следующим образом.

При выведенном потенциометре 20 сигнал на вход усилителя 21 не поступает и на его выходе получается потенциал, соответствующий средней точке источника питания. При этом состояние выхода дифференциалы.ого усилителя 10 определяется разностью напряжений на первом и втором выходах моста, так что настройка и работа предлагаемого электротермометра в этом случае такие же, как у известного. Для уменьшения ошибки нелинейности злектротермометр целесообразно настраивать по двум температурным точкам, находящимся на границах наиболее важной части диапазона медицинского термометра, т.е. от 36,5 до 39,5 С.

Настройка термометра начинается с закрепления индекса шкалы резистора 8 таким образом, чтобы его крайние значения соответствовали примерно 35 и 42°С. После этого-резистор 8 устанавливается так, чтобы индекс указывал на отметку 39,5 с шкалы, а резистор 9 регулируется так, чтобы сум1 1арные падения напряжений на резисторах 3, б, 8 и 5, 7, 9, были равны.

Далее в термостате создается температура 39,5 С, в него устанавли31

вается терморезистор 2 и на переменном резисторе 1 устанавливается сопротивление, равное сопротивлению резистора 1 при этой температуре. Настройка в точке 39,5°С может быть осуществлена установкой сопротивления резистора 1 на границе загорания и погасания индикатора термометра.

Далее в термостате создается температура 36,5 С, индекс шкалы устанавливается против соответствующей отметки и переменный резистор 5 регулируется таким образом, чтобы его сопротивление соответствовало границе загорания и погасания индикатора. Этим процесс настройки термометра заканчивается, так как произведенная ранее настройка при 39,5 С сохраняется благодаря равенству сопротивлений в каждом плече моста при этой температуре и симметричному включению регулировочного резистора 5.

Измерение температуры производится подбором положения резистора 8 на границе загорания и погасания индикатора 11. Значение температуры счи тывается цротив индекса на шкале тер мометра.

При введенном потенциометре 20 на вход усилителя 21 поступает продифференцированный с помощью конденсатора 19 и потенциометра 20 сигнал от выхода мостовой схемы, примыкающего к терморезистору 2. В некоторых случаях температура объекта измерения (например, у человека под мышкой) устанавливается не сразу и напряжение, снимаемое с терморезистора 2 бу дет изменяться экспоненциально, приближаясь к конечному значению.

При экспоненциальном законе изменения величины скорость ее изменения пропорциональна текущей разнице между ней и ее конечным значением. Поэтому, если вычитать из сигнала второго выхода мостовой схемы продифференцированный и в соответствующее число раз усиленный сигнал с терморезистора, то баланс дифференциального усилителя 10 будет обеспечиваться при установке резистора 9 по конечному значению напряжения на

ВНИНПИ Заказ 2444/41 Тираж 778 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2296024

терморезисторе и, следовательно, по конечному значению температуры объекта. Для этого необходимо, чтобы выполнялось соотношение

Т

1,

где К - коэффициент усиления блока 18

а

-постоянная времени RC-цепи 19, 20;

-постоянная времени установления температуры объекта.

Если усилитель 21 обеспечивает постоянную 1-еличину К коэффициента усиления, то.в зависимости от объек- та (взрослый человек или ребенок, мужчина или женщина) нужно регулировкой потенциометра 20 изменять. общий коэффициент усиления блока 18 так, чтобы выполнялось указанное равенство. В этом случае обеспечивается возможностью мгновенного измерения температуры, даже если температура объекта в процессе измерения устанавливается постоянно. В случае, если К установлен с некоторой ошибкой, то время измерения все же значительно сократится.

Формула изобретения

Медицинский электротермометр по авт. св. № 951084, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выходы моста связаны с усилителем через введенные в устройство два сумматора из двух резисторов каждый, причем выходы сумматоров, являющиеся общей точкой соединения резисторов, подключены к соответствующим входам усилителя, а первый вход первого сумматора соединен с вторым выходом моста, первый выход которого подключен к первому входу второго сумматора и входу введенного в устройство дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, а второй вход второго сумматора подключен к общей шине.

Изобретение относится к термометрам, используемым в медицине для измерения температуры тела. Устройство содержит измерительный мост, в одно из плеч которого включен переменный резистор 1, в смежное с ним плечо включен полупроводников 4й термочувствительный элемент 2, в два других смежных плеча включены пос(П IC N