Датчик температуры медико-биологических объектов

 

Изобретение относится к контактной термометрии, может быть использовано преимущественно в медицине и позволяет снизить инерционность датчика и повысить его надежность. Датчик содержит тепловоспринимающий узел 1, закрепленный на торце герметичного полого корпуса и выполненный в виде монолитной кремниевой мембраны, с внутренней стороны которой сформировано кольцевое углубление, контактные выводы 3

разъем

P-N-переход 5, выполняющий функцию термочувствительного элемента датчика и сформированный на жестком центре мембраны с ее внутренней стороны. При определенных размерах кольцевого углубления последнее по тепловому потоку практически отделяет P-N-переход от корпуса датчика, что и снижает инерционность. Выполнение мембраны из кремния позволяет повысить стойкость датчика к агрессивной среде. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА ЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTÎPÑÊOÌÌ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

llPH ГННТ СССР !

1 (21) 4326886/24-10 (22) 28.09.87 (46) 23,02.90. Бюл, У 7 (71) Специализированное конструкторское проектно-технологическое бюро приборостроения Всесоюзного научнопроизводственного объединения "Ветприбор" (72) E.Ã.Áoðù, С.Н.Когут, И.Н.Иагден, А.В.Желудков и В.П,Пашкуденко (53) 536 .5(088.8) (56) Заявка ФРГ 11 2934804, кл, С 01 К 1/08, опублик, 1981 °

Заявка Японии 1 58-4976 кл, G 01 К 7/ОО,. опублик. 1983, Заявка Великобритании 11.2133886, кл, G 01 К 7/00 опублик ° 1984, .(54) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ МЕДИКО-БИОЛО-.

ГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение, относится к контактной термометрии, может быть исполь"

„„Я0„„1545100 А 1 (51) 5 G 01 К 7/22, 7/00

2 зовано преимущественно в медицине и позволяет снизить инерционность датчика и повысить его надежность, Датчик содержит тепловоспринимающий узел закрепленный на торце герметичного полого корпуса и выполненный в виде монолитной кремниевой мембраны, с внутренней стороны которой сформировано кольцевое углубление, контактные выводы 3, разъем, р-и-переход 5, вьполняющий функцию термочувствительного злемента датчика и сформированный на жестком центре мембраны с ее внутренней стороны. При определенных размерах кольцевого углубления последнее по тепловому потоку практически отделяет р-и-переход от корпуса дат" чика, что и снижает инерционность. Вынолнение мембраны из кремния позволяет повысить стойкость датчика к агрессивной среде. 2 ил, 1545100

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано, например, в ветеринарии для измерения температуры сельскохозяйст5 венных животных ректальным способом, Цель изобретения — снижение инерционности и увеличение надежности датчика.

На фиг.1 показан датчик, общий ,вид; на фиг.2 — конструктивное выполнение тепловоспринимающей части датчика.

Датчик содержит тепловоспринимаю,,щий узел i, ракрепленньй иа торце гер-Ig метичного полого корпуса 2, изготов1

;ленного иэ нержавеющей .стали, кон тактные выводы 3, подсрединенные внут-ри корпуса 2 к электрическому разъе,му 4, - 20

Тепловоснринимающий узел 1 выполнен в виде монолитной мембраны из. монокристаллического кремния, обладаю,щего высокой агрессивной стойкостью и механической прочностью, с внутренней стороны которой известными, методами локального химического травления сформировано кольцевое углуб,ëåíèå шириной 1 и глубиной (h-о) где h — толщина жесткого центра мем браны, 3 — толщина дна кольцевого углубления, Размеры кольцевого углубления вы браны из соотношений которые являются оптимальными и вытекают из требований обеспечения малой инерционности датчика и сохранения механической прочности мембраны 1, Внешняя сторона мембраны 1, непосредственно контактирующая с измеряемым объектом, зеркально отполирована.

На жестком центре монолитной.мембраны 1 сформирован р-п-переход, выполняющий функции термочувствитель- 50 ного элемента 5, Электрически от корпуса 2 р-и-переход 5 отделен (изолн4 рован) тонким слоем поликристалю ического кремния 6 и соединен-посредством тонких (диаметр 0,04 мм) золотых или алюминиевых контактных -проводников 7 с контактными выводами 3 на переходной плате 8, выполненной из фольгированиого гетинакса.

Датчик работает следующим образом, При приведении датчика в тепловой контакт с телом животного, имеющего более высокую температуру по сравнению с окружающей средой, нагреваются все элементы его конструкции, параметры которых (в основном теплоемкость, масса н теплопроводность) и определяют тепловую инерционность. При этом натекание тепла от корпуса 2 к термочувствительному элементу 5 происходит по дну кольцевого углубления в теле мембраны, которое при указанных размерах обладает высоким тепловым сопротивлением и по тепловому потоку практически отделяет р-и-переход 5 от периферийной части мембраны и корпуса 2 датчика, Этим и достигается снижение тепловой постоянной датчика до

0,2-0,4 с.

Напряжение с р-и-перехода 5, пропорциональное измеряемой температуре, через контактные проводники 7 и выводы 3 поступает на разъем 4 и далее на вход электронного блока термометра (не показан)..Формула изобретения

Датчик температуры медико-биологических объектов, содержащий тепловоспринимающий узел с термочувствительным элементом, закрепленный на торце пустотелого трубчатого корпуса, о тл и ч а ю шийся тем, что,.c целью снижения инерционности при одновременном позыв енин надежности датчика, в нем тепловоспринимающий узел выполнен в виде монолитной. кремниевой мембраны с жестким центром, а термочувствительный элемент " в виде р-иперехода, сформированного на жестком центре мембраны, I

1545)GO

Сос тавит ель В, Голуб ев

Редактор А,Козориз Техред Л.Олийнык Корректор З.Лончакова

Заказ 485 Тираж 515 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета по йзобретейиям и открытиям ври ГЕНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101