DE2220193A1

DE2220193A1 - Gerät zur Ermittlung von Körpertemperaturen

Info

Publication number: DE2220193A1
Application number: DE19722220193
Authority: DE
Inventors: Paul K. Wien Egerer
Original assignee: Teleprint Establishment, Vaduz
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1972-11-16
Also published as: FR2134656A1; ES402867A1; NL7205394A; BE782511A; LU65263A1

Description

Gerät zur Ermittlung von Körpertemperaturen

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Ermittlung von Körpertemperaturen₃ insbesondere der Temperatur des menschlichen Körpers, durch Messung und Anzeige der Oberflächentemperatur, mit einem als thermoelektrisches Element ausgebildeten Meßfühler und mit einem mit einer Temperaturskala versehenen Meßgerät.

Bekannte derartige Geräte weisen den Nachteil auf ₅ daß am Meßgerät immer derjenige Wert angezeigt wird₂ der gerade vom Temperaturfühler gemessen wird_s also keine Unterscheidung zwischen denjenigen Temperaturwerten» die

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an der Oberfläche eines Körpers _u dessen Temperatur gemessen werden soll, und der Umgebungstemperatur des Fühlers _s wenn dieser vom Körper abgehoben ist_s möglich ist. Da der zu messende Wert nicht gespeichert wird₅ muß die Ablesung des Meßgerätes gerade in demjenigen Zeitpunkt erfolgen_s in dem das Gerät an den Körper angesetzt ist und die Messung vorgenommen wird.

Ein weiterer Nachteil bekannter Geräte besteht darin, daß bei gleichartigen Körpern _s deren Temperatur gemessen werden sollj die Temperatur über deren Oberfläche unterschiedlich ist_ weswegen die Messung an einer bestimmten Stelle dieser Körper vorgenommen werden muß., sollen für eine Gruppe der Körper einheitliche Meßergebnisse erzielt werden. So muß bei Verwendung dieser Geräte als Fieberthermometer die Messung der Temperatur des menschlichen Körpers bei jedem Patienten₅ z.B. in der Achselhöhle erfolgen« sollen einheitliche Meßwerte gewährleistet sein. Demgegenüber besteht jedoch das Erfordernis richtige Meßwerte auch dann zu erhalten> wenn an anderen Stellen des Körpers_s die bei gleicher Körpertemperatur unterschiedliche Temperaturen aufweisen, Messungen vorgenommen werden.

Zudem ist es bei Patienten erforderlich« jedem einzelnen Patienten ein eigenes Meßgerät zuzuteilen da die Messung der Temperatur einer Mehrzahl von Patienten mit nur einem Meßgerät unhygienisch wäre, soferne das Meßgerät zwischen den Messungen

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nicht desinfiziert wird. Eine Anordnung von auswechselbaren _s billigen Auflagen am Meßfühler ist nicht möglich_a da dadurch aufgrund des geänderten thermischen Widerstandes ebenfalls eine Verfälschung des Meßergebnisses auftreten würde.

Durch die Erfindung wird ein Meßgerät geschaffen, durch das die angeführten Nachteile bekannter Meßgeräte, insbesondere Fieberthermometers vermieden werden, wobei eventuelle Verfälschungen des Meßergebnisses in Abhängigkeit davon, an welcher Stelle der Oberfläche des Körpers die Messung erfolgt., unbedingt ausgeschlossen werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt₅ daß der Ausgang des Meßfühlers über eine zur Eingabe von Korre'kturfaktoren für die Körpertemperatur dienende, an sich bekannte Kompensationsschaltung an einen Speicher, dessen Funktion durch einen Schalter_s der durch das Ansetzen des Gerätes an denjenigen Körper, dessen Temperatur gemessen werden soll« gesteuert wird., geführt ist und der Ausgang des Speichers an das Meßgerät gelegt ist.

Vorzugsweise ist zwischen dem Meßfühler und der Torschaltung ein Verstärker vorgesehen, dessen Ausgang über eine Kompensationsschaltung an dessen Eingang rückgekoppelt ist.. Nach einem

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weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das thermoelektrische Element als Thermowiderstand ausgebildet und ist die Kompensationsschaltung durch einen Wahlschalter mit parallel geschalteten Widerständen und der Speicher durch einen Kondensator gebildet.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen '.

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Gerätes

Fig. 2 ein detailliertes Schaltschema eines erfindungsgemäßen Gerätes.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. ist in Serie zu einer Speisequelle 1 ein Thermowiderstand 2 geschaltet_s der als Meßfühler dient und der an eine beliebige Stelle der Oberfläche eines Körpers_j insbesondere eines menschlichen Körpers, angelegt werden kann. Der Ausgang des Thermowiderstandes 2 ist an einen ersten Eingang eines Verstärkers 3 gelegt, an dessen zweiten Eingang der Ausgang einer Kompensationsschaltung.ψ geführt ist. Weiters ist der Ausgang des Verstärkers 3 mit dem zweiten Eingang rückgekoppelt.

Der Ausgang des Verstärkers 3 ist über eine Torschaltung 6_S die durch einen Schalter 7> der durch das Anlegen des Gerätes

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an denjenigen Körper, dessen Temperatur gemessen werden soll/ betätigt wird _u gesteuert wird, an einen als Speicher wirken·: den Kondensator 8 sowie an einen Verstärker 9 mit hohem Eingangswiderstand gelegt* Der Ausgang-des Verstärkers 9 ist schließlich an ein Meßgerät IQ geführt, dessen Skala in Temperatur graden., z.B. Grad Celsius_s geeicht ist. Gegebenenfalls ist ^wischen der Torschaltung 6 und der Speicherschaltung 8 ein Gleichrichter vorgesehen.

Die Wirkungsweise der geschilderten Schaltung ist wie folgt :

Von der Speisequelle 1 wird der Thermowiderstand 2 mit einem ständigen, hochkonstanten Strom gespeist, Soferne sich durch Anlegen des Temperaturfühlers 2 an den Körper, dessen Temperatur gemessen werden soll, der Widerstandswert des Thermowiderstandes 2 ändert_s ändert sich auch die an diesem anliegende Spannung.

Diese Meßspannung gelangt Über den Verstärker 3 an die Tor« schaltung 6. Da weiters durch das Ansetzen des Gerätes an den Körper, dessen Temperatur gemessen werden soll₃ der Berührungs^ schalter 7 geschlossen wird* steuert dieser die Torschaltung β derarti daß der Ausgang des Verstärkers 3 an den Speicherfcondensator 8 gelegt wird. Sobald der Berührungsschalter 7 wieder geöffnet wirdL sperrt die Torschaltung 6 und wird der letzte Spannungswert vom Kondensator 8 gespeichert.

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Die am Speicherkondensator 8 liegende Spannung wird Über " den Verstärker 9, der, um eine unerwünschte Entladung des Speicherkondensators 8 zu verhindern, mit einem hochohmigen Eingang ausgebildet ISt₁ dem Meßgerät 10 zugeführt, welches den Meßwert z.B. in ⁰C angibt.

Um eine Korrektur des Meßwertes durchführen zu können, die in Abhängigkeit davon, an welcher Stelle des Körpers eine Messung vorgenommen wird., erforderlich ist, wobei davon auszugehen ist. daß bei gleicher Innentemperatur des Körpers unterschiedliche Stellen der Oberfläche auch unterschiedliche Temperaturen aufweisen, ist die Kompensationsschaltung 4 vorgesehen. Um hierbei eine richtige Kompensation varnthmen au können, muß diese Schaltung 4 einmal für ein© Type von Gegen-' ständen oder Körpern, z.B, den menschlichen Körper, geeicht werden.

Da die thermische Zeitkonstante des Meßfühlers bei etwa 1 gee» liegt, erfolgt die Meßanzeige nach spätestens JQ seo)

Gemäß dem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten detaillierten Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühler durch einen Thermistor 11 gebildet, der in einem Zweig einer Meßbrücke liegt _% in deren anderen Zweigen die Widerstände 13,I¹* und 15 angeordnet sind. Ein erster Diagonalpunkt dieser Meßbrücke ist über einen Einstellregler 17 an die Speisequelle gelegt, Ein zweiter Dia.-· gonalpunkt ist an Masse gelegt. Mittels eines Kontaktes 11 kann

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in die Meßbrücke anstelle des Temperaturfühlers 11 ein Widerstand 16 eingeschaltet werden> der zum Abgleich der Speisequölle dient. '

Die beiden anderen Diagonalpunkte der Meßbrücke sind über Widerstände 19 und 20 an zwei Eingänge eines ersten Verstärkers 22 gelegt. Der Ausgang des Verstärkers 22 ist über einen weiteren Widerstand 28 an einen ersten Eingang eines als Idealdiode wirkenden zweiten Verstärkers 29 geführt. Weiters ist der Ausgang des Verstärkers 22 über parallel liegende Widerstände 23_:.24 und 25 an einen ersten Eingang des Verstärkers 22 rückgekoppelt. Die Widerstände 23_S24 können mittels eines Schalters 27 wahlweise eingeschaltet werden. Durch die Einschaltung dieser Widerstände 23,24 kann die Rückkoppelung derart verändert werden, daß eine Eichung des Gerätes im Hinblick auf unterschiedliche Stellen des Körpers', an denen die Temperatur gemessen wird, bzw. eine Kompensation des am Temperaturfühler 11 auftretenden thermischen Übergangswiderstandes vorgenommen werden kann.

Der Ausgang des Verstärkers 29 ist über eine Diode 31 und einen Widerstand 32 an einen ersten Eingang eines dritten Verstärkers 3k geführt, Weiters ist der Ausgang der Diode 31 an einen zweiten Eingang des Verstärkers 29 rückgekoppelt sowie an die Parallelschaltung eines Widerstandes 35 und eines Kondensators 36 ₃ der zu einem an Masse liegenden Widerstand 37 in Serie liegt, geführt ,

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Der Widerstand 35 und der Kondensator 36 können mittels eines Schalters 39 wahlweise an Masse gelegt werden. Dieser Schalter 39 stellt denjenigen Schalter.dar₃ der durch Anlegen des Gerätes.an den Körper betätigt wird und dessen Punktion nachstehend noch näher erläutert ist.

Der Ausgang des Verstärkers 34 ist über eine weitere Diode an einen zweiten Eingang des .Verstärkers 34 rückgekoppelt sowie über Widerstände 42,43 an das Meßwerk 45, das die gemessenen Temperaturwerte in ⁰C anzeigt, gelegt. Die Diode 40 sowie eine weitere, parallel zum Widerstand 43 und zum Meßwerk 45 liegende Diode 41 dienen dazu, das Meßwerk 45 vor Überlastungen zu schützen.

Die Punktion dieser Schaltung ist wie folgt :

Soferne der Temperaturfühler 11 nicht an den zu messenden Körper angelegt istj befindet sich der Schalter 39 in der gezeichneten Stellung und zeigt das Meßwerk 45 die am Kondensator 36 liegende Spannung_s die dem Wert einer vorher durchgeführten Messung entspricht., an. Sobald hingegen der Temperaturfühler 11 an den Körper, dessen Temperatur gemessen werden SoIl₄ angelegt worden ist, wird der Schalter 39 umgeschaltet, zeigt das Meßwerk 45 die vom Temperaturfühler 11 gemessene Temperatur an und entlädt sich der Kondensator 36 über den Widerstand 35. Sobald der Temperaturfühler 11 vom Körper wieder

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abgehoben wird, nimmt der Schalter 39 wieder die gezeichnete Stellung an., wodurch die Entladung des Kondensators 36 unterbrochen wird sowie dieser mit der am Ausgang des Verstärkers 29 auftretenden Spannung., die von der gerade durchgeführten Messung abhängig ist, aufgeladen wird. Dieser Spannungswert wird dann bis zur darauffolgenden Messung bzw. jedenfalls über eine längere Zeitspanne vom Meßwerk 45 in ⁰C angezeigt.

Um eine Überprüfung der Speisespannung vornehmen zu können, kann mittels des Schalters 12 in die Meßbrücke der Widerstand 16 eingeschaltet werden und kann hierauf der Einstellregler nachgestellt werden, bis das Meßwerk il5 einen bestimmten, der richtigen Speisung entsprechenden Wert anzeigt.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß selbstverständlich hinsichtlich der einzelnen Elemente keinerlei Beschränkung besteht _ä daß z.B. der Thermowiderstand durch ein Thermoelement ersetzt werden kann und daß die gesamte Schaltung^ die in der Zeichnung als Analogschaltung dargestellt ist,in der gleichen Weise auch als Digitalschaltung ausgebildet sein kann. ι

Den obigen Ausführungen dürfte klar zu entnehmen sein, daß mit einem derartigen Gerät hintereinander rasch die Temperatur einer Mehrzahl von Körpern gemessen werden kann, wobei ein Meßwert jeweils bis zur nächsten Messung gespeichert wird und es somit nicht erforderlich ist., den Temperaturwert während der

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Messung abzulesen. Soferne die Messungen an verschiedenen Stellen der Oberflächen von Körpern vorgenommen werden sollen_s können die hierfür erforderlichen Korrekturwerte_s un\ die richtige Innentemperatur des Körpers zu erfassen_f durch die Kompensationsschaltung berücksichtigt werden.

Um bei der Temperaturmessung von Personen eine hygienische Messung zu gewährleisten₅ kann der Meßfühler durch einen getränkten Wärmeleitfilz, der nach jeder Messung durch einen neuen Pilz ersetzt wird;, abgedeckt werden, wobei auch die durch diese Zwischenlage aufgetretene Verfälschung des Meßergebnisses in der erforderlichen Weise durch die Kompensationsschaltung berichtigt werden kann.

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Claims

Patentans ρ r ü c h e

lJ Gerät zur Ermittlung von Körpertemperaturen_s insbesondere der Temperatur des menschlichen Körpers, durch Messung und Anzeige der Oberflächentemperatur, mit einem als thermoelektrisches Element ausgebildeten Meßfühler und mit einem mit einer Temperaturskala versehenen Meßgeräts dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Meßfühlers (2;11) über eine zur Eingabe von Korrekturfaktoren für die Körpertemperatur dienende, an sich bekannte Kompensationsschaltung (4j23j24_s25₃27) an einen Speicher (8;3β)_#dessen Funktion durch einen Schalter (7;39)> der durch das Ansetzen des Gerätes an denjenigen Körper., dessen Temperatur gemessen werden soll, gesteuert wird₅ geführt ist und der Ausgang des Speichers (8>36) an das Meßgerät (1O;45) gelegt ist (Pig.l;Pi.g.2)..
2. Gerät nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßfühler (i>; 11) und dem Speicher (8;36) ein Verstärker (3*22) vorgesehen ist, dessen Ausgang über eine Kompensationsschaltung (4;23,24,25^7) an dessen Eingang rückgekoppelt ist (Fig.l;Fig.2).

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3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet i daß die Kompensationsschaltung durch einen Wahlschalter (27) mit parallel geschalteten Widerständen (23j 24.25) und der Speicher durch einen Kondensator (36) gebildet ist (Pig.2).
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verstärker (22) und dem Speicher (36) ein Ventil (31) vorgesehen ist, durch das während einer Messung das Absinken des gespeicherten Meßwertes verhindert wird (Pig.2).
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis H₁ dadurch gekennzeichnet, daß das thermoelektrische Element als Thermistor (11) ausgebildet ist_s der in einem Zweig einer Brückenschaltung angeordnet ist (Pig.2).
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum thermoelektrischen Element (11) ein in die Brückenschaltung mittels eines Schalters (12) wahlweise einschaltbarer Widerstand (16) vorgesehen ist., der zugleich mit einem Einstellregler (17) zum Abgleich der Speisequelle dient (Pig.2)»

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7. Gerät nach Anspruch 5_a dadurch gekennzeichnet, daß die. Diagonalpunkte der Brückenschaltung an den ersten Verstärker (22) geführt sind (Fig.2).
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7 _s dadurch gekennzeichnet,, daß der Ausgang des ersten Verstärkers (22) an einen ersten Eingang eines als Idealdiode wirkenden zweiten Verstärkers (29) geführt ist_s dessen Ausgang an einen zweiten Eingang des zweiten Verstärkers (29) rückgekoppelt sowie an die Parallelschaltung eines Widerstandes (35) und eines Kondensators (36); der in Serie zu einem an Masse gelegten Widerstand (37) liegt, geführt ist., wobei der Kondensator (36) und der 25U diesem parallel liegende Widerstand (35) mittels des Schalters (39)> der durch das Ansetzen des Gerätes an den Körper«; dessen Temperatur gemessen werden soll, wahlweise an Masse anschließbar sind (Pig.2).
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des zweiten Verstärkers (29) an einen.dritten Verstärker (3¹*) geführt ist,, dessen Ausgang an das in Temperaturgraden geeichte Meßgerät (*»5) gelegt ist (Pig.2).
10. Gerät nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet^ daß vor dem Meßgerät (Ί5) und parallel zu diesem Schutzdioden vorgesehen sind.

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