JPH09513A - 自動利得制御機能を備えた呼吸計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーミスタ抵抗素子を用いて鼻腔の空気の流
入，流出における環境周囲温度との温度変化、すなわち
抵抗変化による振幅変化を呼吸波形として計測する装置
の振幅を自動的に一定にする。 【構成】 サーミスタ抵抗素子を備えた呼吸センサと、
そのサーミスタ抵抗素子を非反転増幅器の利得構成抵抗
として組入れた増幅器と、非反転増幅器に入力されるリ
ファレンス電圧部より成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】鼻腔の空気流入・流出の温度変化
をサーミスタ抵抗値変化としてとらえ、これにより呼吸
波形として計測する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来提案され実施されているものは原理
的には、図５に示すように固定利得で計測する構成にな
っている。周囲温度の変化範囲が増減すると出力振幅も
これに応じて変化し、この出力振幅を一定に保つために
は増幅器の利得を人為的に切換えねばならない方式であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の呼吸計測装置に
あっては、呼吸計測に際して、環境周囲温度により計測
用増幅器の出力振幅が増減するので、周囲温度の異なる
場所を呼吸を計測しながら移動するときなどに、増幅器
の利得切替器を調整せずにおくと出力振幅が非常に小さ
くなったり、または大きくなり過ぎて飽和状態になる等
して計測できなくなる場合が生ずるという問題があっ
た。

【０００４】また、上述のような場合に、波形の振幅を
確認しながら、利得切替することは操作上わずらわしさ
が生ずる。また利得切替器等の複雑な構成も必要にな
る。

【０００５】本発明の目的はサーミスタ抵抗素子を用い
て、鼻腔の空気の流入・流出に際して周囲環境温度との
温度変化、すなわち抵抗値変化による振幅変化を呼吸波
形として計測する場合の振幅を自動的に一定にする自動
利得制御機能を備えた呼吸計測装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の呼吸計測装置においては、サーミスタ抵抗
素子を備えた呼吸センサと、前記サーミスタ抵抗素子が
前記非反転増幅器の出力振幅値を一定にする利得制御抵
抗として組入れられた非反転増幅器と、前記非反転増幅
器に入力されるリファレンス電圧入力部とを有するもの
である。

【０００７】また、前記サーミスタ抵抗素子は環境周囲
温度の上昇に伴って抵抗値が小さくなるものがよい。

【０００８】

【作用】上記のように構成された呼吸計測装置を構成す
る非反転増幅器の利得構成抵抗としての呼吸センサ用サ
ーミスタ抵抗に、図３に示す抵抗−温度特性をもつサー
ミスタ抵抗素子を組込むことにより、サーミスタ抵抗値
が大きいとき、すなわち変化範囲が大きいときには利得
が小さくなり、反対にサーミスタ抵抗値が小さいとき、
すなわち変化範囲が小さいときには利得が大きくなるか
ら、環境周囲温度に関係なく非反転増幅器の出力振幅値
が一定になるように作用する。

【０００９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。先
ず図３は、呼吸センサに取付けられるサーミスタ抵抗素
子の温度−抵抗特性を示す。何れの抵抗素子も周囲温度
の上昇に伴なって抵抗が小さくなる抵抗−温度特性をも
つサーミスタである。このような抵抗−温度特性を有す
るサーミスタ抵抗素子を呼吸センサに用いた回路構成を
図１に示す。また呼吸センサを装着した例を図２に示す
が、この場合、例えば環境の周囲温度が低い場合、鼻腔
から息を吸うときは、サーミスタ抵抗素子は周囲温度で
冷やされ、また息を吐くときには、暖められその抵抗変
化は大きくなる。また、周囲温度が高い時はその抵抗変
化が小さくなることは明らかである。その呼吸による抵
抗変化範囲は図４に示す通りであり、これは図３のサー
ミスタ抵抗素子ＰＢ５−４１Ｅを用いて実測したもので
ある。

【００１０】ここで図３に示すように、サーミスタ抵抗
素子は温度が低い時に大きな抵抗値を示し、温度が高い
ときに小さな抵抗値を示すようになっているので、この
サーミスタ抵抗素子を非反転増幅器の利得構成抵抗とし
て組入れるとその利得（ゲイン）は、 ゲイン＝（ｒ＋Ｒ₇ ）／ｒ で決まり、サーミスタ抵抗値ｒが大きいとき、すなわち
変化範囲が大きいときは、ゲインが小さくなり、反対
に、サーミスタ抵抗値が小さいとき、すなわち変化範囲
が小さいときはゲインが大きくなるので、環境周囲温度
に関係なく非反転増幅器の出力振幅値を一定にすること
ができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、環境周囲
温度に関係なく、呼吸計測での一定の波形振幅を得られ
るので、人為的操作によるゲインの切換器を必要とせ
ず、この方式を用いた呼吸計測装置の回路の簡便化、操
作性の向上を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に関する回路図である。

【図２】本実施例における呼吸センサの装着図である。

【図３】本発明の実施例に用いるサーミスタ素子の温度
−抵抗特性を示す図である。

【図４】本発明の実施例のサーミスタ抵抗変化実測値で
ある。

【図５】従来技術に関する原理回路図である。

【符号の説明】

１ 非反転増幅器 ２ リファレンス電圧 ３ 出力 ４ サーミスタ抵抗素子 ５、６ 呼吸センサ Ｒ 抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非反転増幅器を用いた呼吸計測装置にお
   いて、サーミスタ抵抗素子を備えた呼吸センサと、前記
   サーミスタ抵抗素子が前記非反転増幅器の出力振幅値を
   一定にする利得制御抵抗として組入れられた非反転増幅
   器と、前記非反転増幅器に入力されるリファレンス電圧
   入力部とを有することを特徴とする呼吸計測装置。
2. 【請求項２】 前記サーミスタ抵抗素子が環境周囲温度
   の上昇に伴って抵抗値が小さくなるサーミスタである請
   求項１記載の呼吸計測装置。