Медицинский электротермометр

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 951084 (21) 3818432/24-10 (22) 29. 11. 84 (46) 07. 05.86 Бюл. 81 17 (72) Ю.Б. Виленкин (53) 536. 531 (088.8) (56) Радио, 1974, Е 6, с. 19.

Авторское свидетельство СССР

Р 951084, кл. G 01 К 7/20, 01.11.79. (54) МЕДИЦИНСКИИ ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к термометрам, используемым в медицине для измерения температуры тела. Устройство содержит измерительный мост, в одно из плеч которого включен пере" менный резистор 1, в смежное с ним плечо включен полупроводниковый термочувствительный элемент 2, в два других смежных плеча включены пос1229602!

О тоянные резисторы 3 и 4. Выводы переменного резистора 5 через постоянные резисторы 6 и 7 соединены со свободными выводами переменных резисторов 8 и 9, переменный резистор

8 связан с 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 термометрии, конкретно к конструкции термометров, используемых в медицине для измерения температуры тела.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже изображена функциональная схема электротермометра.

Электротермометр содержит измерительный мост, в одно из плеч которого включен переменный резистор 1, в смежное с ним плечо включен полупроводниковый термочувствительный элемент 2, в два других смежных плеча включены постоянные резисторы 3 15 и 4. Выводы переменного резистора 5 через постоянные резисторы 6 и 7 соединены со свободными выводами переменных резисторов 8 и 9„ при этом переменный резистор 8 снабжен шка- 20 лой, т.е. связан с указателем температурной шкалы.

Электротермометр гакже содержит дифференциальный усилитель 10, выход которого соединен с индикатором

11, например светодиодом или лампочкой,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 свободным контактом резистора 14, выход моста от общей точки резисторов 1 и 2 соединен со свободным контактом резистора 16. 3

Второй дифференцирующий усилитель

18 включает BC-цепь иэ конденсатора

19 и потенциометра 20, средняя точка которой соединена с входом усили15 и l6,, 17, дифференциальный усилитель 18, включающий КС-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 о 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 электротермометр целесообразно настраивать по двум температурным точкам, находящимся на границах наиболее важной части,пиапаэона 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 суммарные падения напряжений на резисторах 3, 6, 8 и 5, 7, 9, были равны.

Далее в термостате создается тема пература 39,5 С, в него устанавли1229602

К.— =1, Т„ То

ВНИИПИ Заказ 2444/4 1 Тираж 778 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вается терморезистор 2 и на переменном резисторе 1 устанавливается сопротивление, равное сопротивлению резистора 1 при этой температуре. о

Настройка в точке 39,5 С может быть осуществлена установкой сопротивления резистора 1 на границе загорания и погасания индикатора термометра.

Далее в термостате создается темо пература 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. 15

Этим процесс настройки термометра заканчивается, так как произведенная ранее настройка при 39,5 С сохраняется благодаря равенству сопротивлений в каждом плече моста при этой темпе- gp ратуре и симметричному включению регулировочного резистора 5.

Измерение температуры производится подбором положения резистора 8 на границе загорания и погасания индикатора 11. Значение температуры считывается против индекса на шкале термометра.

При введенном потенциометре 20 на вход усилителя 21 поступает продиф30 ференцированный 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 будет 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 терморезисторе и, следовательно, по конечному значению температуры объекта. Для этого необходимо, чтобы выполнялось соотношение где К вЂ” коэффициент усиления блока 18;

Т вЂ” постоянная времени RC-цепи

19, 20;

Т вЂ” постоянная времени установо ления температуры объекта.

Если усилитель 21 обеспечивает постоянную величину К коэффициента усиления, то.в зависимости от объекта (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 воэможностью 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. Ф 951084, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выходы моста связаны с усилителем через введенные в устройство два сумматора из двух резисторов кажцый, причем выходы сумматоров, являющиеся общей точкой соединения резисторов, подключены к соответствующим входам усилителя, а первый вход первого сумматора соединен с вторым выходом мос" та, 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 второ" го сумматора подключен к общей шине.