JPS61181924A - 能動型発振器を備えた温度/圧力センサ及びその測定方法 - Google Patents

能動型発振器を備えた温度/圧力センサ及びその測定方法

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JPS61181924A
JPS61181924A JP2154385A JP2154385A JPS61181924A JP S61181924 A JPS61181924 A JP S61181924A JP 2154385 A JP2154385 A JP 2154385A JP 2154385 A JP2154385 A JP 2154385A JP S61181924 A JPS61181924 A JP S61181924A
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JP
Japan
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temperature
oscillation
frequency
outside
sensor
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Pending
Application number
JP2154385A
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English (en)
Inventor
Koichi Hirama
宏一 平間
Takeshi Oshima
剛 大島
Masao Kurihara
正雄 栗原
Osamu Ishii
修 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/32Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は温度/圧力センサ及びその測定方法、特に電源
全内蔵しない能動型発振器全備えた温度/圧力センサ及
びその測定方法に関する。
(従来技術) 近年ガンの治療のため温熱療法が注目されているが、そ
の際ガン細胞とその周辺の正常細胞とを含め九局部の正
確な温度測定技術が不可欠である。
従来、このような生体内の温度測定にあ念ってはアンテ
ナ・コイルに水晶振動子等共振周波数が温度依存性をも
った圧電振動子を接続し九センサを生体内の所望部分に
外科的に埋込むか或はこれ全消化器内に流すと共に生体
外から所要周波数の電磁波エネルギを照射し前記アンテ
ナ・コイルを介して前記圧tS動子に与えこれが共振す
る際のエネルギ吸収現象を観測するか或は前記電磁波エ
ネルギ照射を中止し九直後に於ける前記圧電振動子の残
響を前記アンテナ・コイル全弁して受信する等して前記
圧電振動子の共振周波数を検出しもって温度を測定する
方法があっ九。
この上うに電磁波を用いしかも温度センサに水晶振動子
等圧電振動子を用いる方法は生体内センサ及び体外装置
間のケーブルを不要としかつ正確な温度測定を行ううえ
で極めて有効である。又上述の如く温度センサを受動型
回路で構成し無電源とすることは長期間にわたって生体
内に埋込む際極めて有効である。
又、前記センサの構造が異なるのみで同様の測定方法に
よって生体内例えば脳内圧力或は腔腸内圧等の測定が可
能である。
しかしながら、上述の如く受動回路による温度センサを
用いその電磁波吸収現象或は残響現象を利用する方法で
はこれらセンサから得る電磁波エネルギが極めて微弱で
あるため測定が非常に困難であり、しかも前記センサの
アンテナ・コイルと生体外装置のビック・アップコイル
との離隔距離を大きくとれ彦いと云う欠点があつ九O 実験によれば、上述した従来の方法に於いて許容しうる
生体内センサのアンテナ・コイルと体外装置のピック拳
アップ・コイルとの離隔距離はせいぜい5cm程度であ
って9例えば人体内深層部の温度測定にあ之っては前記
両コイル間が約15cn以上となりこのままでは測定不
可能なため前記センサを圧電振動子とアンテナ・コイル
とを所要間隔離し細長い形状とするか或はこれら両者を
ケーブルで延長する等して前記アンテナ・コイルを体表
近くに位置せしめなければ測定ができず極めて不便であ
った。
(発明の目的) 本発明は上述の如き温度又は圧力の測定方法の問題点に
鑑みてなされたものであって、能動回路を含むセンサの
電源として外部から照射する電磁波を利用することによ
って該センサから放射する電磁エネルギを増大せしめ測
定を容易にすると共に生体内深層部に於ける温度又は圧
力の測定を可能とし九温度又は圧力センサ及びその測定
方法を提供すること金目的とする。
(発明の概要) 上述の目的を達成する之め9本発明では次のような構成
をとる。
即ち9発振周波数が温度又は圧力依存性をもった圧電振
動子を含んでトランジスタ等能動回路素子によって発掘
回路を構成しこれに整流回路を介して受信用アンテナ・
コイ/l/を接続すると共に前記発振回路出力を前記受
信用アンテナ−コイルを共用するか又は別途設けた送信
用アンテナ・コイルを介して外部に送出するよう構成す
ることによって外部から照射する加熱用電磁波又は測定
用電磁波を前記発掘回路の電源として用い、外部に於い
て該発振回路の発振周波数を観測することによって温度
又は圧力t−測測定るように構成する。
(実施例) 以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明する
第1図は本発明に係る温度センサの一実施例を示す回W
&図である。
同図に於いてLlは受信用アンテナ・コイルであって、
これと並列に同調用コンデンサC1を接続しその共振周
波数が例えば13.56 MHzとなる如く設定すると
共に該並列回路に誘起する電圧を整流用ダイオードD1
f介して平滑用コンデンサC2に蓄積する。更に、該直
流電流を高抵抗R・1を介して水晶発振回路1の電力供
給端子2.2’、に入力せしめ、その発振エネルギを小
容量コンデンサC3により粗に結合せしめた送信用アン
テナ・コイルL2によって外部に送出するよう構成する
伺前記水晶発振回路1はどのような構成であってもよい
が例えば同図に示す如く、トランジスタTr1のコレク
タとエミッタ間にコンデンサ(、af又コレクタとベー
スとの間ニバイアス用抵抗R,2及び共振周波数が例え
ば20MHzの水晶振動子X、ベースとエミッタとの間
にコンデンサC5を夫々接続した所謂無調整型コルピッ
ツ形水晶発振回路とすれば回路素子が少なくて済み小型
化全はかるうえで有利である。
このように構成したセンサを被温度測定体内に埋込み外
部から前記アンテナ・コイルLtd介して13.56 
MHz  の電磁波全供給すると、前記コンデンサC2
の両極に直流電圧が誘起され、これは前記抵抗R・1′
5r:経て前記水晶発振回路1の発振用トランジスタT
i1のコレクタ゛及びベースに供給されるから、該発振
回路は前記水晶振動子の共振周波数に於いて発振しその
出力を送信用アンテナ・コイルL2を介して外部に放射
するよう動作する。
従ってこの放射電磁波の周波数を例えば第2図に示す如
き外部測定装置によって観測すれば前記被測定体内部の
温度を測定することができる。
即ち、$2図は本発明に於いて用いる体外測定装置の一
実施例を示すブロック図であって。
受信用アンテナ・コイルL3に高周波増幅器R,FAM
P3t−接続し前記センサから放射する電磁波を導出し
かつ前記増幅器3によって所要レベルまで増幅したのち
周波数カウンタ4によってその周波数を測定するよう構
成したものである。
尚、前記第2図に示した体外測定装置は最も簡単な構成
をとるものであって、更に測定を容易かつ正確にするた
めには例えばwc3図に示す如く構成すればよい。
第3図は体外測定装置の他の実施例を示すブロック図で
あって、受信用アンテナ・コイ/l/L3を付した高周
波増幅器RF、AMP3の出力を混合器5の一つの入力
端に入力せしめると共にそのもう一方の入力端には周波
数カウンタを付加した可変周波数局部発振器6を接続し
前記混合回路5の出力を高利得中間周波増幅器7及び狭
帯域フィルタ8を介して中間周波信号検出回路9に入力
するよう構成し念ものである。
このように構成し素体外測定装置によって。
前記セ/すから発する電磁波fp(中20MHz)を前
記混合器5に於いて例えば10.7 MHzに変換した
のち次段中間周波増幅回路7によって充分電力増幅し、
更に10.7 MHzの狭帯域フィルタ8t−介してそ
の出力に生ずる1 0.7 MHzの信号成分を次段の
中間周波検出回路9によって検出する。この際前記混合
器中に入力する局部発振器6の周波数fLと前記水晶振
動子の共振周波数fpとがfp±f L=10.7MH
2(7)関係を満す如く、即ちfL中9.3MHz又は
fL中31.7 MHzに設定し、更にこの局部発振周
波数fLf微少範囲にわたって変化すれば、前記センサ
の共振周波数fpと前記局部発振周波数fLとの関係が
fp±fL=10.7MHzとなる前記局部発振周波数
に於いてのみ前記中間周波フィルタ8の出力端に10.
7MHzの信号全得る。
従ってその時の前記局部発振周波数fr、?前記カウン
タによって読みとりこれk f L+10.7MHz又
はfL 10.7MHzのいづれかの式によって換算す
れば前記センサの水晶発振回路の共振周波数を求めるこ
とができ、あらかじめ温度と該発振周波数との関係がわ
かっていれば被測定体内の温度を測定することができる
同1以上説明したセンサ及び体外測定装置はいづれも実
施例であって1本発明はこれに限定する必要はなく他の
構成によって実現してもよい。例えば前記センサの受信
用及び送信用アンテナ・コイルL1及びL2は箪4図に
示す如く一つのアンテナ・コイルL4に中間タップ+?
設は互いに共用すればセンサの形状を小型化するうえで
都合がよく、前記タップ端子を送受いづれにするかは相
互の周波数の大小関係によって決定すればよい。
又、上述の説明に於いて前記センサの電源として利用す
る電磁波は温度測定の之めに特別に照射したものでもよ
いが、ガン等の患部加熱用に使用される高周波エネルギ
例えば13.56 MHz或は2.45GHzの電磁波
を利用すれば、一般にこれらは高出力である場合が多い
から本発明の実施が極めて容易となる。
(発明の効果) 本発明は以上説明し之如く温度又は圧力の能動型センサ
の電源として外部から照射する電磁波を利用するもので
あるから、前記センサ自体にバッテリ等の電源装置全付
加することなくこれを付加したものと同等の電磁エネル
ギを得ることができ、生体内等の深層部の温度又は圧力
の測定を可能ならしめると共にこれら温定金容易かつ正
確にするうえで著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係かる温度センサの一実施例を示す回
路図、第2図は本発明に於いて用いる体外測定装置の一
実施例を示すブロック図。 第3図は本発明に於いて用いる体外測定装置の他の実施
例を示すブロック図、W、4図は本発明に係かる温度セ
/すの他の実施例を示すブロック図である。 1・・・・・・・・・水晶発振回路、   2.2’・
・・・・・・・・前記水晶発振回路の電源入力端子、 
 3・・・・・・・・・高周波増幅器、  4・・・・
−・・・・周波数カウンタ。 5・・・・・・・・・混合器、  6・・・・・・・・
・周波数カウンタ付き周波数可変局部発振器、  7・
・・・・・90.中間周波増幅器、  8・・・・・−
・・・中間周波フィルタ、  9・・・・・・・・・中
間周波検出回路。 10・・・・・・・−コイルの中間タップ、LI L2
、Ls及びL4・・・・・・・・・アンテナ−コイル。 CI、C2,C3,C4及びC5・・・・・・・・・コ
ンデンサDI・・・−・・・・・整流用ダイオード。 T R,1・・・・・・・・・トランジスタ、   R
t及びR,2・・・・・・・・・抵抗器、  X・・・
・・・・・・水晶振動子。 特許出願人  東洋通信機株式会社 第  2  図 爲 q 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信用アンテナ・コイルに整流器を介して共振周
    波数が圧力又は温度依存性を有する圧電振動子を含んだ
    能動型発振回路と該発振回路の発振エネルギを外部に放
    射するための送信用アンテナ・コイルとを接続したこと
    を特徴とする能動型発振器を備えた温度/圧力センサ。
  2. (2)前記受信用アンテナ・コイルと前記送信用アンテ
    ナ・コイルとが相互に同一のコイルを共用するか又は一
    方が他方の一部をなすよう構成したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の能動型発振器を備えた温度/
    圧力センサ。
  3. (3)前記整流回路がダイオードとコンデンサとを逆L
    型に接続した半波整流回路であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項及び第2項記載の能動型発振器を備え
    た温度/圧力センサ。
  4. (4)前記センサを被測定体の表面又は内部に装着する
    と共に外部から前記発振回路の発振周波数と異なる電磁
    波を前記受信用アンテナ。 コイルを介して前記整流回路に供給し、該整流回路の出
    力端に生ずる直流電流によって前記発振回路を駆動せし
    めその発振周波数を外部から観測することによって温度
    又は圧力を観測するようにしたことを特徴とする温度又
    は圧力の測定方法。
  5. (5)前記外部から照射する電磁エネルギが加熱用高周
    波であることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
    項、属3項又は第4項記載の能動型発振器を備えた温度
    /圧力センサ及びその測定方法。
JP2154385A 1985-02-06 1985-02-06 能動型発振器を備えた温度/圧力センサ及びその測定方法 Pending JPS61181924A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5366034A (en) * 1976-11-25 1978-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency heater
JPS58190736A (ja) * 1982-04-30 1983-11-07 Hiroyasu Funakubo 生体内温度測定用の小型カプセル

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5366034A (en) * 1976-11-25 1978-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency heater
JPS58190736A (ja) * 1982-04-30 1983-11-07 Hiroyasu Funakubo 生体内温度測定用の小型カプセル

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