Медицинский электротермометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (s> 951084

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнх

Республик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01. 11. 79 (21) 2834350/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Г1риоритвт—

Опубликовано 150882 Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15. 08. 82 (5)) М. Кл.з

G 01 К 7/20

Государственный комитет

СССР

-по делам изобретений и открытий (531УДК 536,531 (088. 8) (72) Автор изобретения

Ю. Б. Виленкин (54) МЕДИЦИНСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к термометрии, конкретно к конструкциям термометров, используемых в медицине для измерения температуры тела.

Известен электрический термометр, содержащий уравновешенный измерительный мост, в одно из плеч которого включен термочувствительный резистор, в смежное с ним плечо включен постоянный резистор, а в два других смежных плеча - постоянный и переменный резисторы, при этом к одной диагонали моста подключен источник питания, а к другой — измерительный прибор (потенциометр) (1). 15

Однако при равновесии моста сопро- тивление измерительного потенциометра оказывается связанным линейной зависимостью с сопротивлением термочувствительного элемента. При известной характеристике последнего шкала измерительного потенциометра может быть отградуирована в единицах температу,ры. Разброс характеристик термочувствительных резисторов делает градуировку такого термометра затруднительной, особенно при его массовом производстве.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является термометр, содержащий измерительный мост,, в котором в одно из плеч вклю-, чен полупроводниковый термочувствительный элемент, в смежное с ним плечо - резистор, а в два других смежных плеча — постоянные резисторы, при этом входы моста соединены. с источником питания, а выходы через усилитель — с индикатором (21.

Однако для укаэанного термометра характерны сложность настройки„ ее многоэтапность,;итеративный характер, использование индивидуальной градуировки шкалы; зависимость показаний от напряжения источника питания, которая частично устраняется предусмотренной в приборе схемой контроля; большие габариты и вес из-за использования в схеме микроам.

Целью изобретения является упрощение настройки злектротермометра.

Указанная цель достигается тем, что в электротермометр введены три переменных и два постоянных резистора, при этом, выводы первого переменного резистора через постоянные резисторы соединены со свободными выводами двух других переменных резисторов, один иэ которых снабжен шкалой, вто-, рые выводы этих резисторов соединены

951084

25

Формула изобретения

65 между собой и с одним иэ выходов моста, причем общие точки соединения первого переменного резистора и постоянных резисторов подсоединены к свободным выводам постоянных резисторов смежных плеч, а резистор смежного с 5 термочувствительным плеча выполнен переменным.

На чертеже изображена схема предлагаемого электротермометра.

Термометр содержит измерительный )p мост, в одно иэ 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 и 4. Выводы переменного резистора 5 через постоянные резисторы б и 7 соединены со свободными выводами переменных резисторов

8 и 9, при этом переменный резистор

8 снабжен шкалой, т.е. связан с указателем температурной шкалы, выходы мостовой схемы, а именно точка соединения резисторов 1 и 2 и точка соединения резисторов 8 и 9 соединены со входами дифференциального усилителя

10, выход которого соединен с индикатором 11, например, светодиодом или лампочкой. Описанная схема электротермометра обеспечивает простоту его настройки. 3.0

Настройка и работа термометра осуществляются следующим образом.

Термочувствительный элементом является терморезистор, например, типа КМТ-14. Значение температурного 35 коэффициента таких терморезисторов в 5-10 раз больше, чем у металлических, что дает сравнительно большое изменение сопротивления в зависимости от температуры. Эти терморезисто- 4р ры обладают большим постоянством электрических свойств, однако они имеют большие отклонения сопротивления от номинального значения, достигающие 320%, что затрудняет необхо- 45 димую взаимозаменяемость. Поэтому наибольшее значение для обеспечения широкого использования терморезисторов в медицинских термометрах имеет обеспечение простоты настройки термометров при условии большого разброса сопротивления терморезисторов.

При использовании в термометре линейной шкалы и терморезистора имеет место ошибка из-за нелинейности последнего. Для уменьшения этой ошибки термометр целесообразно настраивать по двум температурным точкам, находящимся на границах наиболее важной части диапазона медицинского термометра, т..е. примерно от 36,5 до

39,5ОС.

Настройка термометра начинается с закрепленйя.индекса шкалы резистора 8 таким образом, чтобы его крайние значения соответствовали примерно 35 и 42оС, После этого резистор 8 устанавливается так, чтобы индекс указывал на отметку 35i5o шкалы, а резистор 9 регулируется так, чтобы суммарные падения напряжений на резисторах 3, б, 8 и 5, 7, 9 были равны. Далее в термостате создается температура 39>5 С, в него устанавлйваются терморезисторы 2 и на переменном резисторе 1 устанавливается сопротивление, равное сопротивлению терморезистора 2 при этой температуре.

Эта настройка может быть осуществлена установкой сопротивления резистора 1 на границе загорания и погасания индикатора термометра. Далее в термостате создается температура 36,5 С, индекс о шкалы у станавлив ает ся против соотв етствующей отметки и переменный резис тор 5 регулируется таким образом, чтобы его сопротивление соответствовало границе загорания и погасания индикатора. Этим процесс настройки термометра заканчивается, так как прризведенная равнее настройка при 39„5 С сохраняется за счет равенства сопротивлений в каждом плече моста при этой температуре и симметричного включения регулировочного резистора 5. Измерение температуры термометром производится подбором положения резистора 8 на границе загорания и погасания индикатора 11. Значение температуры считывания против индекса на шкале термометра.

Расчеты показывают, что в диапазоне 36,5-39,.5 С погрешность термометра не должна превосходить 0,1 С, Ha границах диапазона термометра согласно расчетам его погрешность может достигать 0,2-0,3ОС, однако она носит систейатический характер и может бь1ть уменьшена введением соответствующих поправок в этой части шкалы.

Медицинский электротермометр, содержащий измерительный мост, в котором в одно из плеч включен полупроводниковый термочувствительный элемент, в смежное с ним плечо — резистор, а два других смежных плеча — постоянные резисторы, при этом входы моста соединены с источником питания, а выходы через усилитель — с индикатором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения настройки электротермометра, в него введены три переменных и два постоянных резистора, при этом выводы первого переменного резистора через постоянные резисторы соединены со свободными выводами двух других переменных резисторов, один иэ которых снабжен шкалой, вторые выводы этих резисторов соединены между собой и с одним из выходов моста, причем

951084

Составитель Г. Мухина

Редактор A. Гулько Техред Ж. Кастелевнч Корректор C. Шекмар

Заказ 5932/44 Тираж 887 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пд делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.Общие точки соединения первого переменного резистора и постоянных резисторов подсоединены к свободным выводам ,постоянных резисторов смежных плеч, а резистор смежного с термочувстви,тельным плеча выполнен переменным. 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гордов A. Н., Аржанов А. С., Билык В. Я., Бродович Т. М., Киренков И. И., Лапина Э. А, Розанова С. С.

Методы измерения температур в промьзаленности. Гос. научно-техн. издательСтво литературы по черной и цветной металлургии, М., 1952, с. 90, рис. 19.

2. "Радио", 1974, Р б, с. 19 (прототип).