DE10114831B4

DE10114831B4 - Integrierte Schaltung für elektronische Thermometer

Info

Publication number: DE10114831B4
Application number: DE10114831A
Authority: DE
Inventors: Min-Ying Chen; Chih-Wei Hsieh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: US20020128791A1; DE10114831A1; JP2002257639A

Abstract

1. Integrierte Schaltung (IC1) für elektronische Thermometer mit Widerstandskondensator-Kombinationen, gekennzeichnet dadurch, dass integrierte Schaltung (IC1) ein Logikschaltsteuersystem (12) oder eine Tabelle (13) festgehaltener Kompensationsparameter enthält zur Eichung des voreingestellten Sollwerten der Soft- und Hardware, der von der integrierten Schaltung (IC1) dazu verwendet wird, die optimal kompensierte Widerstands-Kondensator-Kombination oder die optimale Parametergruppe in der Kompensationsparametertabelle (13) auszuwählen, wobei die ausgewählte Kombination intern festgeschrieben oder extern zu einen EEPROM oder Speicher hinzugefügt wird so dass die intern angeordneten Programme in der integrierten Schaltung (IC1) auf die Widerstands-Kondensator-Kombination oder auf die kompensierten Parameter zugreifen können.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektronischen Thermometer und insbesondere eine integrierte Schaltung (IC) für elektronische Thermometer, die ausgewählte Widerstands-Kondensator-Kombinationen besitzt, um einen einfachen Herstellungsprozeß zu ermöglichen.
Im Herstellungsprozeß herkömmlicher elektronischer Thermometer gehören der Thermistor und der Mittelwiderstand verschiedenen Impedanzkategorien an. Die Genauigkeit des Thermometers wird bei diesem Verfahren durch einen Fehler von 600 Ω (etwa 0,6 °C, wobei die Genauigkeitsanforderungen weltweit bei ±0,1 °C liegen) begrenzt. Im Ergebnis wird während der Messung üblicherweise eine Ungenauigkeit festgestellt, wobei diese Ungenauigkeiten wegen des weiten Umfangs der Kategorien von Thermometern zur Herstellung von Thermometern verschiedener Kategorien führen, was die Produktionskosten erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Schaltung für elektronische Thermometer zu schaffen, die die obenerwähnten Nachteile nicht besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine integrierte Schaltung für elektronische Thermometer nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bevorzugte Ausführunger Erfindungsformen der werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

1 eine schematische Ansicht des Herstellungsprozesses der integrierten Schaltung gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht des Eichsystems der integrierten Schaltung;
3 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsprozesses der integrierten Schaltung; und
4, 5 Ablaufpläne zur Realisierung der Funktion der integrierten Schaltung.
In den 1 und 2 ist eine IC1 eines elektronischen Thermometers mit der internen Widerstands-Kondensator-Kombination und dem Logikschaltsteuersystem 12 oder der Tabelle 13 für festgelegte Kompensationsparameter gezeigt, wobei Cosc, Rosc der IC1 Kondensatoren zur Bestimmung der Systemschwingungsfrequenz, R_LV ein Widerstand zur Bestimmung ungenügender Leistung, TM der Thermistor und Rref der Mittelwiderstand sind. Mit Ausnahme von TM können die anderen Grundwiderstände und -kondensatoren Cosc Rosc Rw, Rref intern eingestellt oder extern an die IC1 angeschlossen sein.
Im Herstellungsverfahren des Thermometers wird das Eichsystem aus 2 verwendet, wobei die voreingestellten Zielwerte der Hard- und Software zur Auswahl der geeignetsten Kombination 11 eines Kompensationswiderstands und -kondensators oder der optimalen Parameterkombination in der Kompensationsparametertabelle 13 genutzt und die erhaltenen Kombinationen intern geschrieben oder extern zu dem EEPROM (oder Speicher) 14 hinzugefügt werden, so daß die Programme der IC1 auf die Widerstands-Kondensator-Kombinationen oder auf die kompensierten Parameterkombinationen in dem EEPROM zugreifen, wobei nach dem Algorithmusverfahren der voreingestellte Zielwert erhalten werden kann.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, wird in dem Herstellungsprozeß mit dem Reihen- oder Parallelschaltungsverfahren unter Verwendung des Zielwerts der Soft- und Hardware auf die Widerstands-Kondensator-Kombinationen oder auf die formulierten Kompensationsparameter zugegriffen, um die optimal kompensierten Widerstands-Kondensator-Kombinationen auszuwählen und durch Erhöhen der Spannung und des Stroms Leitungen der Schaltung in der Weise durchzuschmelzen, daß die ausgewählten kompensierten Widerstands-Kondensator-Kombinationen oder Parameterkombinationen erhalten werden.
Wie in den 1 oder 3 gezeigt ist, wählt die intern in der IC 1 aufgestellte Temperaturabschätzungsformel eine spezifische Temperatur (z. B. die Wassertemperatur von 37 °C), wobei der Impedanzwert ein Thermistor mit einem festen Wert (beispielsweise 30 kΩ) ist, während für den Fehler des Mittelwiderstands des Thermistors 1 % zulässig ist (wobei der Mittelwiderstand bei 37 °C beispielsweise 29,7 k bis 30,3 k beträgt). Wegen der nichtlinearen Kennlinie des Thermistors hat dieser einen anderen Widerstandswert als der Mittelwiderstand, so daß ihre Impedanz-Temperatur-Beziehungen verschieden sind, was zu Meßfehlern führt. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Spannung niedrig ist. Gemäß der Erfindung kann durch den Zugriff auf geeignete Widerstandskombinationen oder Parameterkombinationen aus dem vorgegebenen Wert des Eichsystems der von den verschiedenen Impedanz-Temperatur-Beziehungen herrührende Fehler kompensiert werden, so daß die gemessene Temperatur genau ist. In der Massenproduktion kann die Schwingungsfrequenz des Systems leicht auf den Zielwert eingestellt werden, so daß die Schwingungsfrequenz des Thermistors und seiner Rückkopplungsschaltung und die des damit in Verbindung stehenden Mittelwiederstands des Thermistors und der Rückkopplungsschaltung in Einklang gebracht werden.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, enthält die integrierte Schaltung der Erfindung eine Logikschaltfunktion und eine Einknopf-Schaltfunktion. Gemäß der Erfindung sind auf der LCD "OK"-Zeichen vorgesehen oder werden "GO"-Zeichen angezeigt, so daß der Nutzer das Testergebnis verstehen kann, um die Verwechslung mit dem Normalmeßwert zu vermeiden.
In 5 ist der IC-interne Ablauf, der in der Logikbestimmungsschaltung ausgeführt wird, gezeigt. Wie gezeigt ist, wird vor der Messung mehrmals oder während einer bestimmten Zeitdauer der Schaltknopf gedrückt, so daß eine Umschaltung zwischen °C und °F erhalten wird, deren Ergebnis mit einem Ton und mit der Anzeige eines Zeichens als Einheit angegeben wird. Zum Beispiel gibt es nach einer Sekunde nach dem Einschalten des Thermometers und dem einmaligen Drücken des Schaltknopfs während mehr als 1,5 Sekunden eine Schaltfunktion zwischen °F und °C. Nach dem Umschalten wird der gespeicherte Wert zu null, wobei ein Summton erzeugt wird. Bei der Änderung auf °C zeigt die LCD ein blinkendes C an, während sie bei der Änderung auf °F ein blinkendes F anzeigt, bis die Taste länger als 2 Sekunden lang losgelassen wird.

Claims

Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Widerstands-Kondensator-Kombination oder auf die festgelegten Kompensationsparameter unter Verwendung des Sollwertes der Soft- und Hardware mit den Reihen- oder Parallelschaltungsverfahren zurückgegriffen wird.

Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung (IC1) eine Logikschaltung zum Umschalten zwischen Grad Celcius (°C) und Grad Fahrenheit (°F) enthält und die gespeicherten Messwerte nach dem Umschalten erneuert oder auf Null gestellt werden.

Integrierte Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung (IC1) eine Selbsttestschaltung enthält und auf einem Thermometerbildschirm die Ergebnisse der Selbsttestschaltung durch spezifische Zeichen angezeigt werden.