DE2618378A1

DE2618378A1 - Clinical digital thermometer circuit - converts voltage drop across temp. sensitive resistor into pulse train, counts pulses and then displays number

Info

Publication number: DE2618378A1
Application number: DE19762618378
Authority: DE
Inventors: Martin Schwab
Original assignee: CREATIV PATENTANSTALT
Current assignee: CREATIV PATENTANSTALT
Priority date: 1976-04-27
Filing date: 1976-04-27
Publication date: 1977-11-17

Abstract

A temp. sensitive resistor at the body temp. is inserted into a d.c supply circuit and the voltage drop across it, as a function of the measured temp., is converted into a pulse train whose pulse repetition frequency is a function of the voltage drop. The number of pulses is counted by a counter during a specified time interval, and displayed on a decadal display unit. The pulse repetition frequency and the specified time interval are related to one another so that the number of pulses corresponds to the measured temp. in degrees C.

Description

Schaltungs anordnung zur Fiebermes sung Circuit arrangement for fever measurement

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Fiebermessung, wie sie insbesondere bei elektronischen Fieberthermometern Verwendung finden kann.The invention relates to a circuit arrangement for measuring fever, as it can be used in particular with electronic clinical thermometers.

Die bekannten Quecksilber-Fieberthermometer sind sehr träge und beinhalten eine Fehlerquelle, da sie vor jeder Messung durch Schütteln in die Ausgangsstellung gebracht werden müssen. Die große Ansprechzeitkonstante und die Rückstellung in die Ausgangsstellung sind immer wieder die Ursachen für Falschmessungen. Atißerdem ist die Ablesung eines derartigen Fieberthermometers nicht immer leicht. Dies ist besonders für Personen mit schlechtem Sehvermögen ein schwerwiegender Nachteil, Darüber hinaus ist die Handhabung dieser bekannten Fieberthermometer nicht gerade angenehm, wenn für eine exakte Erfassung der Körpertemperatur anal gemessen wird.The well-known mercury clinical thermometers are very sluggish and contain a source of error, as it returns to its starting position by shaking it before each measurement must be brought. The large response time constant and the reset in the starting position is always the cause of incorrect measurements. Besides reading such a clinical thermometer is not always easy. This is a serious disadvantage, especially for people with poor eyesight, In addition, the handling of this known clinical thermometer is not straightforward It is pleasant when anal measurements are taken for an exact recording of the body temperature.

Diese Art von Fieberthermometer ist daher auch nicht für eine laufende Temperaturüberwachung eines Patienten geeignet.This type of clinical thermometer is therefore not suitable for a running one Temperature monitoring of a patient suitable.

Es sind auch Verfahren zur Messung der Temperatur bekannt, bei denen die von dem zu messenden Objekt ausgestrahlten Infrarotstrahlen aufgefangen, nach Frequenz und/oder Intensität ausgewertet und in einem Anzeigegerät als entsprechender Meßwert angezeigt werden. Derartige Meßverfahreniiit ihren Auswerteschaltungen eignen sich jedoch für die Fiebermessung nicht.There are also methods for measuring the temperature are known in which intercepts the infrared rays emitted by the object to be measured Frequency and / or intensity evaluated and in a display device as a corresponding Measured value are displayed. Such measuring methods are suitable for their evaluation circuits however, not for the fever measurement.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Fiebermessung zu schaffen, die mit wenig Steuerungsaufwand die Körpertemperatur eines Lebewesens schnell und exakt erfassen, sowie digital anzeigen kann.It is the object of the invention to provide a circuit arrangement for measuring fever to create the body temperature of a living being with little control effort can record quickly and precisely, as well as display digitally.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß ein auf die Körpertemperatur einstellbarer temperaturabhängiger Meßwiderstand so in einen Gleichstrom-Speisestromkreis eingeschaltet ist, daß an ihm ein von der gemessenen Temperatur abhängiger Spannungsabfall auftritt, daß aus diesem Spannungsabfall eine Impulsfolge mit einer von der Größe des Spannungsabfalles abhängigen Impulsfolgefrequenz ableitbar ist, daß mit Hilfe eines mittels einer Schaltmaßnahme steuerbaren Zeittaktes die Anzahl der Impulse in einer vorgegebenen Meßzeit mit einem Zähler erfaßbar und mit einer dekadischen Digital-Anzeigeeinrichtung anzeigbar ist, wobei die Impulsfolgefrequenz und die vorgegebene Meßziet so aufeinander abgestimmt sind, daß die erfaßte Anzahl von Impulsen der gemessenen Temperatur in Einheiten von Zehntelgraden entspricht. Bei dieser Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird der Meßwert an dem temperaturabhängigen Meßwiderstand als elektrische Spannung abgegriffen, über eine einfache elektronische Schaltung in eine Impulsfolge umgewandelt wird, deren Impulsfolgefrequenz mit der vorgegebenen Meßzeit so abgestimmt ist, daß die gemessene Temperatur auf Zehntelgrad genau digital angezeigt werden kann.This is achieved according to the invention in that a body temperature adjustable temperature-dependent measuring resistor so in a direct current supply circuit is switched on that a voltage drop dependent on the measured temperature across it occurs that from this voltage drop a pulse train with one of the size the voltage drop-dependent pulse repetition frequency can be derived that with the help a time cycle that can be controlled by means of a switching measure, the number of pulses can be recorded in a given measuring time with a counter and with a decadic one Digital display device can be displayed, the pulse repetition frequency and the predetermined measuring time are coordinated so that the detected number of pulses corresponds to the measured temperature in units of tenths of a degree. At this Design of the circuit arrangement, the measured value is based on the temperature Measuring resistor tapped as an electrical voltage, via a simple electronic Circuit is converted into a pulse train, the pulse repetition frequency with the predetermined measuring time is coordinated so that the measured temperature is down to a tenth of a degree can be displayed accurately digitally.

Damit die Meßgenauigkeit über den gesamten Meßbereich gleich bleibt, wird die Schaltungsanordnung so ausgelegt, daß ein temperaturabhängiger Meßwiderstand verwendet ist, dessen Widerstandswert proportional mit der Temperatur zunimmt, und daß der Gleichstrom-Speisestromkreis als Konstantstromquelle ausgelegt ist, so daß der Spannungsabfall an dem temperaturabhängigen Meßwiderstand der gemessenen Temperatur direkt proportional ist. Damit die Auswertschaltung den Spannungsabfall an dem temperaturabhängigen Meßwiderstand selbst nicht verfälscht, ist vorgesehen, daß der Spannungsabfall an dem temperaturabhängigen Meßwiderstand einem hochohmigen Meßverstärker zuführbar ist, dessen Ausgangssignal über einen Schalttransistor einen Ladestromkreis eines Kondensators derart steuert, daß der Ladestrom der Größe der Ausgangsspannung des Meßverstärkers proportional ist.So that the measuring accuracy remains the same over the entire measuring range, the circuit arrangement is designed so that a temperature-dependent measuring resistor is used, the resistance of which increases proportionally with temperature, and that the direct current supply circuit is designed as a constant current source, so that the voltage drop across the temperature-dependent measuring resistor of the measured temperature is directly proportional. So that the evaluation circuit the voltage drop on the temperature-dependent Measuring resistor itself is not falsified, it is provided that the voltage drop occurs the temperature-dependent measuring resistor can be fed to a high-resistance measuring amplifier is, whose output signal via a switching transistor a charging circuit of a Capacitor controls so that the charging current of the size of the output voltage of the Measuring amplifier is proportional.

Die Umwandlung der Meßspannung in eine Impulsfolge, deren Impulsfolgefrequenz sich proportional mit der Größe der Meßspannung ändert, wird auf einfachste Art dadurch exakt erreicht, daß dem Kondensator eine Schwellwertschaltung nachgeschaltet ist, die beim tberschreiten einer vorgegebenen Ladespannung am Kondensator anspricht, einen Impuls abgibt und über eine Schaltstufe den Kondensator kurzschließt.The conversion of the measuring voltage into a pulse train, its pulse train frequency changes proportionally with the size of the measuring voltage, is in the simplest way achieved exactly by the fact that the capacitor is followed by a threshold value circuit which responds when a given charging voltage is exceeded on the capacitor, emits a pulse and short-circuits the capacitor via a switching stage.

Nach einer Ausgestaltung wird die Weiterverarbeitung der so erhaltenen Impulsfolge so vorgenommen, daß die von der Schwellwertschaltung abgegebenen Impulse über eine erste Koinzidenz-Torschaltung nur beim Anstehen eines ersten Zeittaktes einem getrennten Meßausgang zuführbar sind, während sie beim Anstehen eines zweiten Zeittaktes über eine zweite Koinzidenz-Torschaltung dem Zähler zuführbar sind , und daß der zweite Zeittakt die Dauer der Meßzeit festlegt und daß der Zähler vor jedem neuen zweiten'Zeittakt über einen Rückstelleingang in seine Ausgangsstellung rückstellbar ist. An diesem Meßausgang kann z.B. der Temperaturanstieg während der Aufwärmperiode des temperaturabhängigen Meßwiderstandes beobachtet werden.According to one embodiment, the further processing of the Pulse sequence made so that the pulses emitted by the threshold value circuit via a first coincidence gate circuit only when a first time pulse is present can be fed to a separate measurement output, while they are when a second Clock can be fed to the counter via a second coincidence gate circuit, and that the second clock defines the duration of the measuring time and that the counter is in front every new second time cycle into its starting position via a reset input is resettable. At this measurement output e.g. the temperature rise can be observed during the warm-up period of the temperature-dependent measuring resistor.

Damit trotz dauernd ablaufender Messung ein stetiges Anzeigesignal erhalten wird, ist vorgesehen, daß die dekadische Digital-Anzeigeeinrichtung über den ersten Zeittakt an den Zähler anschaltbar ist und über dessen Dauer den Zählerstand anzeigt.This means a constant display signal in spite of the continuous measurement is obtained, it is provided that the digital display device over the first clock pulse can be connected to the counter and the counter reading over its duration indicates.

Die Anzeige wird also im Rhythmus der zentren Zeittakte an den jeweiligen Meßwert, d.h. Zählerstand, angepaßt und bleibt in den zwischen den Meßzeiten liegenden Pausen unverändert.The display is therefore in the rhythm of the central time bars at the respective The measured value, i.e. the counter reading, is adapted and remains in the periods between the measuring times Breaks unchanged.

Die zentralen Zeittakte können über einen Taktgeber periodisch erzeugt werden, oder es kann auch vorgesehen sein, daß ein zentraler Taktgeber vorgesehen ist, der über eine manuelle Schaltmaßnahme ansteuerbar ist und dabei jeweils nacheinander einen ersten und zweiten Zeittakt abgibt. Im ersten Fall paßt sich die Anzeige über die gesamte Dauer der Messung periodisch und automatisch an den Meßwert an. Im zweiten Fall wird die Anzeigen erst über die manuelle Schaltmaßnahme eingeleitet, an den gerade vorliegenden Meßwert angepaßt und bleibt dann bis zur erneuten Schaltmaßnahme unverändert.The central time clocks can be generated periodically via a clock generator or it can also be provided that a central clock generator is provided is, which can be controlled via a manual switching measure and in each case one after the other emits a first and second clock pulse. In the first case, the display fits over periodically and automatically applies to the measured value for the entire duration of the measurement. In the second In this case, the displays are only initiated via the manual switching measure to the is adapted to the current measured value and then remains until the new switching action unchanged.

Die Auswerteschaltung und die Anzeige einrichtung können bei der neuen Schaltungsanordnung auch für die Messung und die Anzeige anderer Meßgrößen, z.B. dem Blutdruck oder der Pulsfrequenz, mit ausgenützt werden. Dazu wird vorgesehen, daß die der gemessenen Temperatur proportionale Ausgangsspannung des Meßverstärkers über eine Torschaltung und einen Betriebsartschalter dem dann aus Schwellwertschaltung und Schaltstufe gebildeten Analog-Digital-Wandler zuführbar ist, wobei die Torschaltung über einen freischwingenden Taktgeber für die Dauer der Meßzeit durchschaltbar ist und daß an die Eingänge des Betriebsartschalters über Torschaltungen andere Detektorschaltungen anschaltbar sind, wobei die Torschaltungen vorzugsweise über eigene Taktgeber für individuelle Meßzeiten der verschiedenen Betriebsarten steuerbar sind. Der Betriebsartschalter legt die Meßgröße fest, die erfaßt werden soll und die vom zentralen Taktgeber gesteuerten Torschaltungen übernehmen die Ihlrchschaltung der Meßspannung zum Laalog-Digi-sal-Wandler schon für die Dauer der vorgegebenen Meßzeit.The evaluation circuit and the display device can be used with the new Circuit arrangement also for the measurement and display of other measured quantities, e.g. the blood pressure or the pulse rate, can also be used. For this purpose it is provided that the output voltage of the measuring amplifier is proportional to the measured temperature via a gate circuit and an operating mode switch then from the threshold value circuit and switching stage formed analog-digital converter can be fed, wherein the gate circuit can be switched through via a freely oscillating clock generator for the duration of the measuring time and that at the entrances of the operating mode switch via gate circuits other detector circuits can be switched on, the gate circuits preferably via own clock generator for individual measuring times of the different operating modes are controllable. The operating mode switch defines the measured variable that is recorded and the gates controlled by the central clock take over the Ihlrchschalt the measuring voltage to the Laalog digital converter for the duration of the specified Measuring time.

Zu der Fiebermessung beim Menschen ist die Einstellung der Schaltungsanordnung so vorgenommen, daß die der Temperatur von 37°C entsprechende Ausgangsspannung des Meßverstärkers in eine Impulsfolge mit der Impulsfolgefrequenz von 370 Hz umgewandelt ist und daß die Meßzeit mit einer Sekunde gewählt ist. Zur Eichung der Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß der Strom der den temperaturabhängigen Meßwiderstand speisenden Konstantstromquelle einstellbar ist und daß der über den Schalttransistor gesteuerte Ladestrom fw den Kondensator einstellbar ist. Auf diese Weise lassen sich Toleranzen des temperaturabhängigen Meßwiderstandes und der Auswerteschaltung ausgleichen.The setting of the circuit arrangement is related to the fever measurement in humans made so that the temperature of 37 ° C corresponding output voltage of the Measuring amplifier converted into a pulse train with the pulse train frequency of 370 Hz and that the measuring time is selected to be one second. For calibrating the circuit arrangement it is provided that the current feeds the temperature-dependent measuring resistor Constant current source is adjustable and that the controlled via the switching transistor Charging current fw the capacitor is adjustable. In this way, tolerances of the temperature-dependent measuring resistor and the evaluation circuit.

Die Abzählung der in die vorgegebene Meßzeit fallenden Impulse der aus der Meßspannung abgeleiteten Impulsfolge kann ein Binär-Zähler übernehmen, der den kleinsten Aufwand erfordert Seine binäre Zählerstellung wird dann über einen Codewandler der dekadischen Digital-Anzeigeeinrichtung in dekadischer Form zugeführt.The counting of the pulses of the A binary counter can take over the pulse sequence derived from the measuring voltage requires the smallest effort. Its binary counter setting is then via a Code converter supplied to the decadic digital display device in decadic form.

Der Codewandler läßt sich dadurch einsparen, daß ein Dezimal-Zähler verwendet ist, dessen Ausgänge unmittelbar mit den zugeordneten Steuereingängen der dekadischen Digital-Anzeigeeinrichtung verbunden sind. Dieser Dezimal-Zähler erfordert etwas mehr Aufwand als der Binär-Zähler. Für die exakte Fiebermessung reicht aus, wenn eine dreistellige Digital-Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist. Diese Digital-Anzeigeeinrichtung wird vorzugsweise über den ersten Zeittakt, der jeder Meßzeit vorausgeht, an- und abgeschaltet, so daß die Anzeige nur in der Zeit ansteht, in der nicht gerade der Meßwert ausgewertet wird.The code converter can be saved in that a decimal counter is used, the outputs of which are directly connected to the assigned control inputs the decadal digital display device are connected. This Decimal counter requires a little more effort than the binary counter. For the exact Fever measurement is sufficient if a three-digit digital display device is provided is. This digital display device is preferably over the first time cycle, which precedes each measuring time, switched on and off, so that the display is only in the There is time in which the measured value is not currently being evaluated.

Wichtig für die neue Schaltungsanordnung ist, daß sich der temperaturabhängige Meßwiderstand sehr schnell auf die zu messende Körpertemperatur einstellt. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, daß der temperaturabhängige Meßwiderstand mit wärmeleitender Paste in eine Aufnahme einer Eupferhalbkugel eingebettet ist und daß diese Kupferhalbkugel auf eine Kunstsbffhülse aufgesteckt ist. Durch innigen Kontakt, z.B.It is important for the new circuit arrangement that the temperature-dependent The measuring resistor adjusts very quickly to the body temperature to be measured. For this Basically, it is provided that the temperature-dependent measuring resistor with thermally conductive Paste is embedded in a recording of a copper hemisphere and that this copper hemisphere is attached to a plastic sleeve. Through intimate contact, e.g.

Aufnahme der Kupferhalbkugel in den Mund, kann der Meßwiderstand damit sehr schnell auf die der Kupferhalbkugel zugeführte Temperatur gebracht werden, was für eine kurze Aufwärmzeit dann sehr wichtig ist.Taking the copper hemisphere into the mouth, the measuring resistor can with it be brought to the temperature of the copper hemisphere very quickly, which is very important for a short warm-up time.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kunststoffhülse eine Aufnahme für die Konstanzstromquelle, den Meßverstärker, die Schwellwertschaltung und die Schaltstufe aufweist. Der für die Handhabung des Meßwiderstandes, sowie so erforderliche Trägerteil kann dann gleich als Gehäuse für die wesentlichsten Teile der Auswerteschaltung ausgenützt werden. Dieser so gebaute elektronische Thermometer kann dann über Leitungen an eine zentrale Zähl- und Erfassungsstelle angeschlossen werden. Der elektronische Thermometer liefert nach Anschluß an die tbertragungsleitung, die die Versorgungsspannung zuführt, dauernd eine Impulsfolge, deren Impulsfolgefrequenz sich entsprechend der gemessenen Temperatur verändert. Die Aus zählung der Impulse in der vorgegebenen Meßzeit wird dann in der zentren Stelle für mehrere derartig angeschlossene Thermometer vorgenommen.According to a further embodiment it is provided that the plastic sleeve a receptacle for the constant current source, the measuring amplifier, the threshold value circuit and has the switching stage. The one for handling the measuring resistor, as well as so required support part can then be used as a housing for the most essential Parts of the evaluation circuit are used. This electronic thermometer built in this way can then be connected to a central counting and recording point via cables will. When connected to the transmission line, the electronic thermometer delivers which supplies the supply voltage, continuously a pulse train, the pulse train frequency changes according to the measured temperature. The counting of the impulses in the predetermined measuring time is then in the central point for several such connected Thermometer made.

Der Teil der Auswerteschaltung mit dem Zähler, der Anzeigeeinrichtung, dem Taktgeber und den Torschaltungen wird dann mehrfach ausgenützt, so daß die einzelnen elektronischen Thermometer verbilligt werden können.The part of the evaluation circuit with the counter, the display device, the clock and the gates is then used several times, so that the individual electronic thermometer can be cheaper.

Dabei lassen sich zwischen den Anschlußstellen für die Thermometer und der zentralen Zähl- und Erfassungsstelle die übertragenen Impulse auch tonfrequent übertragen, so daß auf einer einzigen Ubertragungsleitung mehrere Thermometer ihre Meßimpulse mit verschiedenen Tonfrequenzen gleichzeitig übertragen können.It can be used between the connection points for the thermometer and the central counting and recording point, the transmitted pulses are also audio-frequency transmitted, so that several thermometers on a single transmission line Can transmit measuring pulses with different audio frequencies at the same time.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 als Prinzipschaltbild eine Schaltungsanordnung zur Fiebermessung nach der Erfindung, wobei die wesentlichsten Schaltkreise in Einzelheiten dargestellt sind, Fig. 2 ein Prinzipschaltbild für eine Variante der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 und Fig. 3 im Schnitt einen Temperaturfühler mit dem eingebauten temp eraturabhängigen Meßwiderstand.The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail. 1 shows a circuit arrangement as a basic circuit diagram for fever measurement according to the invention, with the most essential circuits in detail are shown, Fig. 2 is a basic circuit diagram for a variant of the circuit arrangement according to Fig. 1 and Fig. 3 in section a temperature sensor with the built-in temp temperature-dependent measuring resistor.

Der temperaturabhängige Meßwiderstand Rth dient als Meßfühler und wird auf die zu messende Temperatur aufgewärmt. Dieser Meßfühler kann über zwei Anschlußadern steckbar mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verbunden werden. Dieser Meßfühler kann ein Thermoelement, ein NC- oder ein PTC-Widerstand sein.The temperature-dependent measuring resistor Rth serves as a measuring sensor and is warmed up to the temperature to be measured. This sensor can have two Connecting wires are pluggably connected to the circuit arrangement according to FIG. This sensor can be a thermocouple, an NC or a PTC resistor.

Auch Halbleiter, wie Dioden, PS-2bergänge oder dgl. können eingesetzt werden. Ebenso können Präzisionselemente wie Platten-Widerstände oder sogenannte Thermistoren verwendet werden.Semiconductors such as diodes, PS-2 junctions or the like can also be used will. Precision elements such as plate resistors or so-called Thermistors are used.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein PTO-Widerstand eingesetzt, der vorzugsweise so ausgelegt ist, daß sein Widerstandswert in dem Meßbereich proportional mit der Temperatur zunimmt, auf die dieser Meßwiderstand Rth gebracht wird.In the embodiment shown in Fig. 1 is a PTO resistor used, which is preferably designed so that its resistance value in the measuring range increases proportionally with the temperature to which this measuring resistor Rth is brought will.

Der Meßwiderstand Rth wird über einen Transistor 24 gespeist, der über den Spannungsteiler aus der Diode D1, der Zenerdiode D2 und dem Widerstand R8 so ausgesteuert wird, daß der Strom über den Meßwiderstand Rth konstant bleibt. Der Strom über den Meßwiderstand Rth kann durch den Regelwiderstand R6 und durch den Widerstandssatz R7 so eingestellt werden, daß bei einer vorgegebenen Temperatur eine vorgegebene Meßspannung an dem Meßwiderstand Rth ansteht. Die Meßspannung an dem Meßwiderstand Rth wird über den als Operationsverstärker OV aufgebauten Meßverstärker verstärkt und als verstärkte Meßspannung dem Schalttransistor T3 zugeführt. Die Widerstände R4 und R5 sowie der Kondensator C1 vervollständigen den Operationsverstärker OV, so daß auch die Ausgangsspannung des Meßverstärkers der Temperatur proportional ist.The measuring resistor Rth is fed via a transistor 24, the Via the voltage divider from the diode D1, the Zener diode D2 and the resistor R8 is controlled so that the current across the measuring resistor Rth remains constant. The current through the measuring resistor Rth can through the variable resistor R6 and through the resistor set R7 can be set so that at a given temperature a predetermined measuring voltage is present at the measuring resistor Rth. The measuring voltage on the measuring resistor Rth is via the measuring amplifier constructed as an operational amplifier OV amplified and fed as an amplified measurement voltage to the switching transistor T3. the Resistors R4 and R5 and capacitor C1 complete the operational amplifier OV, so that the output voltage of the measuring amplifier is proportional to the temperature is.

Der Schalttransistor 23 wird daher mehr oder weniger leitend gesteuert, so daß der über die Widerstände R2 und R3 fließende Ladestrom für den Kondensator C der Größe der Ausgangsspannung des Meßverstärkers OV proportional ist. Der Ladestrom für den Kondensator G kann mittels des Regelwiderstandes R2 einjustiert werden.The switching transistor 23 is therefore controlled to be more or less conductive, so that the charging current flowing through the resistors R2 and R3 for the capacitor C is proportional to the magnitude of the output voltage of the measuring amplifier OV. The charging current for the capacitor G can be adjusted by means of the variable resistor R2.

Am Schaltungspunkt Al wird die Ladespannung des Kondensators G abgegriffen und durch die aus dem Transistor Tl gebildete Schwellwertschaltung auf das Überschreiten eines vorgegebenen Wertes überwacht. Beim Ladevorgang steigt die Spannung am Kondensator a an. Erreicht diese Ladespannung die Schwellenspannung des Transistors T1, dann folgt ein Strom über die Widerstände R und Rl. Der Spannungsanstieg o:r Widerstand R führt zur Zündung der Schaltstufe T2, die z.B. ein Thyristor sein kann. Die gezündete Schaltstufe 22 schließt den Kondensator C kurz, so daß die Ladespannung auf Null absinkt. Die Schwellenspannung des Transistors Tl wird unterschritten, so daß dieser Transistor wieder nichtleitend wird. Dabei wird auch der Haltestrom für die Schaltstufe T2 unterschritten, so daß der Turzschluß des Kondensators C aufgehoben wird. Der Ladevorgang des Kondensators C beginnt erneut und zwar mit dem Strom, der durch die Größe der Ausgangsspannung des Meßverstärkers OV bestimmt ist.The charging voltage of the capacitor G is tapped off at the circuit point A1 and by the threshold value circuit formed from the transistor Tl on the exceedance a specified value monitored. During the charging process, the voltage on the capacitor increases a at. If this charging voltage reaches the threshold voltage of transistor T1, then a current follows through the resistors R and Rl. The voltage rise o: r resistance R leads to the ignition of switching stage T2, which can e.g. be a thyristor. The ignited Switching stage 22 short-circuits the capacitor C so that the charging voltage drops to zero sinks. The threshold voltage of the transistor Tl is undershot, so that this Transistor becomes non-conductive again. The holding current for the switching stage is also used T2 falls below, so that the short circuit of the capacitor C is canceled. Of the Charging of the capacitor C starts again with the current flowing through the size of the output voltage of the measuring amplifier OV is determined.

Auf diese Weise werden am Schaltungspunkt A2 Impulse abgegeben, die eine Impulsfolge darstellen, deren Impulsfolgefrequenz mit der Größe der Ausgangsspannung am Meßverstärker OV zunimmt. Je größer der Ladestrom ist, desto schneller wird ja am Kondensator C die Schwellenspannung am Transistor Tl erreicht. Die zwischen dem Ausgang des Meßverstärkers OV und dem Schaltungspunkt A2 eingeschalteten Schaltkreise stellen also einen Analog-Digital-Wandler dar, welcher die anstehende Meßspannung in eine Impulsfolge umwandelt, deren Impulsfolgefrequenz der Größe dieser Meßspannung proportional ist. Da die Meßspannung wiederum der Temperatur an dem Meßwiderstand Rth proportional ist, ist auch die Impulsfolgefrequenz dieser Temperatur proportional.In this way, pulses are emitted at node A2 which represent a pulse train, the pulse repetition frequency with the size of the output voltage at the measuring amplifier OV increases. The greater the charging current, the faster it will be reaches the threshold voltage at the transistor Tl at the capacitor C. The one between the Output of the measuring amplifier OV and the circuit point A2 switched on circuits thus represent an analog-to-digital converter, which the applied measuring voltage is converted into a pulse train, the pulse train frequency of which corresponds to the size of this measuring voltage is proportional. Since the measuring voltage is in turn the temperature at the measuring resistor Rth is proportional, the pulse repetition rate is also proportional to that temperature.

Bei einem Fieberthermometer ist diese Schaltungsanordnung nun so einjustiert, daß z.B. bei einer Temperatur von 370C die Impulsfolgefrequenz 370 Hz beträgt. Wenn man jetzt die Meßzeit mit einer Sekunde wählt, dann ergibt die Anzahl der Impulse in der Meßzeit direkt die Temperatur in Einheiten von Zehntelgraden an. Auf dieser Basis ist die weitere Auswerteschaltung ausgelegt.In the case of a clinical thermometer, this circuit arrangement is now adjusted so that that e.g. at a temperature of 370C the pulse repetition frequency is 370 Hz. if one now selects the measuring time with one second, then results in the number of impulses the temperature in units of tenths of a degree directly in the measuring time. On this The further evaluation circuit is designed on the basis of this.

Die Impulsfolge am Schaltungspunkt A2 gelangt unter der Steuemng von zentralen Zeittakten tl und t2 auf die Koinzidenz-Dorschaltung G1 oder G2. Ein zentraler Taktgeber erzeugt periodisch abwechselnd die Zeittakte tl und t2. Im Zeittakt tl schaltet die Koinzidenz-Torschaltung G1 die Impulsfolge auf den Ausgang AD, an dem während dieser vorzugsweise zur Anwärmung desMeßwiderstandes Rth dienender Zeitintervalle der Anstieg der Impulsfolgefrequenz und damit der Temperatur beobachtet werden kann.The pulse train at circuit point A2 comes under the control of central time clocks tl and t2 on the coincidence circuit G1 or G2. A central one Clock generator periodically alternately generates the time clocks t1 and t2. In time tl the coincidence gate G1 switches the pulse train to the output AD at which during these time intervals, which are preferably used to warm up the measuring resistor Rth the increase in the pulse repetition frequency and thus the temperature can be observed.

Im Zeittakt t2 gelangt die Impulsfolge über die Koinzidenz-Uorschaltung G2 auf den Zähler Z. Die Anzahl der Impulse am Ende der durch den Zeittakt t2 bestimmten Meßzeit wird der Zähler stand auf die Digital-Anzeige einrichtung IN übertragen und für die Dauer des nachfolgenden Zeittaktes tl angezeigt. Zu beachten ist, daß der Zähler Z über seinen Rückstelleingang RS vor jedem neuen Abzählvorgang, d.h. vor jedem neuen Zeittakt t2, in die Ausgangsstellung, d.h. Nullstellung, zurückgestellt wird.In the time cycle t2, the pulse train arrives via the coincidence circuit G2 to the counter Z. The number of pulses at the end of the determined by the time t2 Measuring time, the counter reading is transferred to the digital display device IN and displayed for the duration of the subsequent time tl. It should be noted that the counter Z via its reset input RS before each new counting process, i.e. reset to the starting position, i.e. zero position, before each new time cycle t2 will.

Der Zähler Z kann ein Binär-Zähler sein, dessen Zählerstand am Ende des Zeittaktes t2 jeweils über einen Codewandler in dekadische Form umgesetzt und direkt den Steuereingängen der dreistelligen dekadischen Digital-Anzeige einrichtung IN zugeführt wird.The counter Z can be a binary counter, the count of which is at the end of the clock pulse t2 in each case converted into decadic form via a code converter and directly to the control inputs of the three-digit decimal digital display device IN is supplied.

Der Zähler Z kann aber auch als Dezimal-Zähler ausgebildet sein, der über seine Ausgänge direkt die Steuereingänge der dekadischen Digital-Anzeigeeinrichtung IN ansteuert.The counter Z can also be designed as a decimal counter, the the control inputs of the decadic digital display device directly via its outputs IN controls.

Der zentrale Taktgeber kann aber auch so ausgebildet sein, daß er auf jede manuelle Schaltmaßnahme hin einen Zeittakt für die Meßzeit t2 abgibt. Dabei wird der Zähler Z vor dem Beginn der Ab zählung der Impulse der Impulsfolge zurückgestellt. Es kann dann zu beliebigem Zeitpunkt der gerade anstehende Meßwert abgerufen werden. Bis zur neuen Messung kann der so ermittelte Meßwert auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.The central clock can also be designed so that it emits a time cycle for the measuring time t2 in response to each manual switching action. Included the counter Z is reset before the start of the counting of the pulses of the pulse train. The current measured value can then be called up at any time. The measured value determined in this way can be displayed on the display device until the new measurement is taken are displayed.

Fig. 2 zeigt nun eine Möglichkeit, wie der Analog-Digital-Wandler ADW und die Auswerteschaltung AW mit dem Zähler und der Anzeige einrichtung mehrfach ausgenützt werden kann. Der Meßfühler MF liefert über die Detektorschaltung D, die die Konstantstromquelle und den Meßverstärker umfaßt, die Meßspannung am Ausgang Al. Diese Meßspannung wird über die Torschaltung G unter der Steuerung eines zentralen Taktgebers TG für die Dauer der Meßzeit t2 auf den zugeordneten Eingang eines Betriebsartschalters BW durchschaltet.Fig. 2 now shows a possibility, such as the analog-to-digital converter ADW and the evaluation circuit AW with the counter and the display device several times can be exploited. The sensor MF delivers via the detector circuit D, the the constant current source and the measuring amplifier comprises the measuring voltage at the output Al. This measurement voltage is via the gate circuit G under the control of a central Clock TG for the duration of the measuring time t2 to the assigned input of an operating mode switch BW switches through.

Es ist leicht einzusehen, daß mehrere Detektorschaltungen D für unterschiedliche Meßgrößen, z.B. den Blutdruck oder die Pulsfrequenz, mit dem Betriebsartschalter BW verbunden sein können. Der Betriebsartschalter BW wählt dann eine Meßgröße aus und schaltet die zugeordnete Detektorschaltung D auf den Analog-Digital-Wandler ADW und die Auswerteschaltung AW durch.It is easy to see that several detector circuits D for different Measured variables, e.g. blood pressure or pulse rate, with the operating mode switch BW can be connected. The operating mode switch BW then selects a measured variable and switches the associated detector circuit D to the analog-digital converter ADW and the evaluation circuit AW through.

Dabei kann die Anzeige durch die Impusfolgefrequenz und unterschiedliche Meßzeiten auf die Gegebenheiten der Meßgröße angepaßt werden. Auf diese Weise kann ein Gerät aufgebaut werden, mit dem sowohl die Körpertemperatur, als auch der Blutdruck und die Pulsfrequenz gemessen werden können. Die Detektorschaltungen D mit geeigneten Aufnehmern liefern wieder von dem Wert der Meßgröße eine proportionale Meßspannung, die wie beschrieben, in eine Impulsfolge umgewandelt wird, deren Impulse in einer vorgegebenen Meßzeit abgezählt werden. Die Anzahl der abgezählten Impulse wird über eine Digital-Anzeige einrichtung angezeigt und dies in den auf die gemessene Meßgröße abgestimmten Maßeinheiten. Der zentrale Taktgeber TG kann dabei für die Ableitung der Meßzeiten für alle Meßgrößen ausgenützt werden. Die Meßzeiten können periodisch und automatisch vorgegeben werden oder von Fall zu Fall durch eine manuelle Schaltmaßnahme eingeleitet werden.The display can be based on the pulse repetition frequency and different Measuring times are adapted to the conditions of the measured variable. That way you can a device can be built with which both body temperature and blood pressure and the pulse rate can be measured. The detector circuits D. with suitable transducers again provide a proportional value of the measured variable Measurement voltage, which is converted into a pulse sequence as described, the pulses of which be counted in a predetermined measuring time. The number of counted pulses is displayed on a digital display device and this in the measured Measured variable coordinated units of measurement. The central clock TG can be used for Derivation of the measuring times for all measured variables can be used. The measuring times can can be specified periodically and automatically or manually on a case-by-case basis Switching action can be initiated.

In Fig. 3 ist ein Meßfühler MF im Schnitt gezeigt. Der temperaturabhängige Meßwiderstand 13 ist in einer Aufnahme einer Kupferhalbkugel 14 mittels einer wärmeleitenden Paste eingebettet. Diese Kupferhalbkugel 14 ist auf eine Trägerhülse 10 aufgesteckt. Diese Trägerhülse 10 bildet eine Aufnahme 11, von der ein Kanal 12 für die Anschlußleitungen des Meßwiderstandes 13 abgeht und die durch eine Verschlußscheibe 15 verschlossen ist. Die Verschlußscheibe 15 weist einen Durchbruch 16 auf, über den die Verbindungsleitungen in die Aufnahme 11 eingeführt sind.In Fig. 3, a sensor MF is shown in section. The temperature dependent Measuring resistor 13 is in a receptacle of a copper hemisphere 14 by means of a thermally conductive Paste embedded. This copper hemisphere 14 is pushed onto a carrier sleeve 10. This support sleeve 10 forms a receptacle 11, of which a channel 12 for the connecting lines of the measuring resistor 13 goes off and is closed by a closure disk 15 is. The closure disk 15 has an opening 16 through which the connecting lines are inserted into the receptacle 11.

Der Meßfühler MF nach Fig. 3 kann über eine zweiadrige Verbindungsleitung und einen Anschlußstecker direkt mit der Schaltungsanordnung nach Big. 1 verbunden werden, wobei der Meßwiderstand Rth als Kollektorwiderstand des Transistors 4 eingeschaltet wird.The sensor MF according to FIG. 3 can be connected via a two-wire connecting line and a connector plug directly to the circuit arrangement according to Big. 1 connected are switched on, the measuring resistor Rth as the collector resistor of the transistor 4 will.

Die Aufnahme 11 kann jedoch auch die Konstantstromquelle mit dem Transistor 24, den Meßverstärker 0V mit seinen Koppelelementen, den Schalttransistor 23 mit dem Kondensator C, die Schwellwertschaltung mit dem Transistor Tl und die Eurzschluß-Schaltstufe 1 aufnehmen. ober eine dreiadrige Verbindungsleitung kann die Versorgungsspannung zugeführt und die erzeugte Impulsfolge über die Ausgansleitung abgegriffen werden, die vom Schaltungspunkt A2 ausgeht.The receptacle 11 can, however, also be the constant current source with the transistor 24, the measuring amplifier 0V with its coupling elements, the switching transistor 23 with the capacitor C, the threshold value circuit with the transistor Tl and the Eurzschluss switching stage 1 record. or a three-core connecting cable can the Supply voltage supplied and the generated pulse train via the output line be tapped, which proceeds from the circuit point A2.

Die Auswerteschaltung mit dem Zähler Z und den Zeittaktstufen tl und t2 sind ebenso wie die Digital-Anzeigeinrichtung IN dann vorzugsweise in einer zentralen Erfassungsbnd Anzeigestelle vorgesehen. Die Impulsfolge auf der Leitung h2 kann auch tonfrequent übertragen werden. Werden für mehrere Meßfühler IIF verschiedene Tonfrequenzen verwendet, dann lassen sich auf einer Leitunggleichzeitig mehrere Impulsfolgen übertragen. Diese Impulsfolgen können in der zentralen Erfassungs- und Anzeigestelle wieder ausgesiebt und so vereinzelt werden. Die Aus zählung und Anzeige erfolgt zeitlich nacheinander in der beschriebenen Art.The evaluation circuit with the counter Z and the timing levels tl and t2, like the digital display device IN, are then preferably in a central one Registration area provided. The pulse train on line h2 can can also be transmitted at audio frequency. Are different for several sensors IIF Tone frequencies are used, then several can be used on one line at the same time Transmit pulse trains. These pulse trains can be stored in the central acquisition and display point are screened out again and thus isolated. The counting and They are displayed one after the other in the manner described.

Die Auswertung kann im vorliegenden Fall auch über eine Auswerteschaltung mit einem Mikroprozessor erfolgen. Dieser Mikroprozessor nimmt die Impulsfolgefrequenz auf, rechnet den Meßwert bzw. die Meßwerte aus und speichert sie ab. Auf Abruf wird dann der Meßwert bzw. die Meßwerte der Digital-Anzeigeeinrichtung zugeführt.In the present case, the evaluation can also be carried out via an evaluation circuit done with a microprocessor. This microprocessor takes the pulse repetition rate , calculates the measured value or the measured values and saves them. On-demand will then the measured value or the measured values are supplied to the digital display device.

Dieser Mikroprozessor mit seinem Programmspeicher hat den Vorteil, daß der gesamte Meßablauf vorprogrammiert werden kann, was insbesondere bei einem kombinierten Meßgerät für den Bludruck, die Pulsfrequenz und die Körpertemperatur von Vorteil ist. Außerdem lassen sich die Meßergebnisse leicht abspeichern und bedarfsweise auch mehrfach abrufen und anzeigen. Der Abruf kann dabei z.B. im Programmspeicher des Mikroprozessors vorprogrammiert und in bestimmten Meßphasen automatisch erfolgen. Der Abruf kann jedoch auch durch eine manuelle Schaltmaßnahme, z.B. mittels einer Schalttaste, eingeleitet weden.This microprocessor with its program memory has the advantage that the entire measuring sequence can be preprogrammed, which is especially true for a combined measuring device for blood pressure, pulse rate and body temperature is beneficial. In addition, the measurement results can easily be saved and used as required also retrieve and display multiple times. The call can e.g. in the program memory preprogrammed by the microprocessor and carried out automatically in certain measuring phases. However, the call can also be made using a manual switching measure, e.g. by means of a Switch button, initiated.

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Claims

Claims 1.! Circuit arrangement for fever measurement, thereby marked-> shows that a temperature-dependent Hess resistance that can be adjusted to the body temperature (Rth) is switched into a direct current supply circuit (g4, R6, R7) in such a way that a voltage drop that is dependent on the measured temperature occurs on it, that from this voltage drop a pulse train with a voltage drop that is as large as the voltage drop dependent pulse repetition frequency can be derived that with the help of a means of a Switching measure controllable time cycle (t2, UG) the number of pulses in a given Measuring time (t2) can be recorded with a counter (Z) and with a decade digital display device (IN) can be displayed, whereby the pulse repetition frequency and the specified measuring time (t2) are coordinated so that the recorded number of pulses of the measured temperature in units of tenths of a degree.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a temperature-dependent measuring resistor (Rth) is used, its resistance value increases proportionally with temperature, and that the direct current supply circuit is designed as a constant current source (I4, R6, R7), so that the voltage drop directly proportional to the temperature-dependent measuring resistor (Rth) of the measured temperature is.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the voltage drop across the temperature-dependent Measuring resistor (Rth) can be fed to a high-resistance measuring amplifier (OV), the output signal of which A charging circuit (R2, R3) of a capacitor via a switching transistor (T3) (C) controls such that the charging current corresponds to the size of the output voltage of the Hß amplifier (OV) is proportional.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the capacitor (C) is followed by a threshold value circuit (T1) which responds when a specified charging voltage is exceeded at the capacitor (C), emits a pulse (A2) and short-circuits the capacitor (C) via a switching stage (T2).

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the from the threshold circuit (g1) emitted pulses (A2) via a first Coincidence gate circuit (G1) only when a first time pulse (t1) is present separate measurement output (A3) can be fed, while they are when a second Time cycle (t2) can be fed to the counter (Z) via a second incident gate circuit (G2) are.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the second time cycle (t2) defines the duration of the measuring time and that the counter (Z) precedes every new second time cycle (t2) via a reset input (los) to its starting position is resettable.

7. Circuit arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that that the decade digital display device (ion) over the first time cycle (valley) can be connected to the counter (Z) and the counter status is displayed over its duration;

8th. Circuit arrangement according to one of Claims 5 to 7, characterized in that a central clock generator (TG) generates the time clocks (t1 and t2) alternately.

9. Circuit arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that that a central clock (TG) is provided, which has a manual switching measure is controllable and thereby å one after the other a first and second time cycle (t1 and t2).

10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the output voltage proportional to the measured temperature (A1) of the measuring amplifier (OV or D) via a gate circuit (G) and an operating mode switch (BW) the analog-digital converter formed from the threshold value circuit (in1) and switching stage (g2) (ADW) can be supplied, the gate circuit (G) via a freely oscillating clock generator (TG) can be switched through for the duration of the measuring time (t2).

11. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that that to the inputs of the operating mode switch (BW) via gate circuits (G) others Detector circuits (D) can be switched on, the gate circuits (G) preferably via own clock generator (TG) for individual measuring times of the different operating modes are controllable.

12. Circuit arrangement according to claim 3 to 11, characterized in that that the output voltage (A1) of the measuring amplifier corresponding to the temperature of 370C (OV) into a pulse train with the pulse train frequency of 370 llz is converted and that the measuring time (t2) is chosen to be one second.

13. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the current of the constant current source feeding the temperature-dependent measuring resistor (Rth) (4, R6, R7) is adjustable (R6, R7).

14. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the charging current for the capacitor controlled by the switching transistor (arc3) (C) is adjustable (R2).

15. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that a binary counter (Z) is used, and that its binary counter position via a code converter of the decadic digital display device (IN) in decadic Form can be fed.

16. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that a decimal counter (Z) is used, the outputs of which are immediate with the assigned control inputs of the decadic digital display device (IN) are connected.

17. Circuit arrangement according to claim 15 or 16, characterized in that that a three-digit digital display device (IN) is provided, which is preferably can be switched on and off via the first time cycle (t1).

18. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized characterized that the temperature-dependent Measuring resistor (13) with thermally conductive paste is embedded in a receptacle of a copper hemisphere (14) and that this Eupfer hemisphere (14) is pushed onto a plastic sleeve (10).

19. Circuit arrangement according to claim 18, characterized in that that the plastic sleeve (10) has a receptacle (11) for the constant current source (g4, R6, R7), the measuring amplifier (OV), the threshold value circuit (11) and the switching stage (22).

20. Arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that that the evaluation circuit is designed as a microprocessor, which the pulse repetition frequency records, calculates the measured value or the measured values, saves and retrieves the Digital display device (IN) supplies.

21. The arrangement according to claim 20, characterized in that the request takes place by specification in the program memory of the microprocessor.

22. Arrangement according to claim 20 or 21, characterized in that the retrieval takes place through a manual switching measure, e.g. by means of a switch button.