JPS61218920A - 電子体温計 - Google Patents

電子体温計

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JPS61218920A
JPS61218920A JP60061170A JP6117085A JPS61218920A JP S61218920 A JPS61218920 A JP S61218920A JP 60061170 A JP60061170 A JP 60061170A JP 6117085 A JP6117085 A JP 6117085A JP S61218920 A JPS61218920 A JP S61218920A
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JP
Japan
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circuit
temperature
oscillation circuit
signal
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP60061170A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiyunji Egawa
俊二 柄川
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.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
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Publication of JPS61218920A publication Critical patent/JPS61218920A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/24Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/245Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20Clinical contact thermometers for use with humans or animals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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、CR発振回路を有する電子体温計に関する。
〔発明の背景〕
従来より体温計として一般に使用されている水銀体温計
はアナログ表示であって、目盛が細いこと、視角が狭い
こと、文字が小さいことから温度の読み取りに不自由を
感じることがあり、また、人体に有害な水銀を使用して
いること、破損したとき危険なガラスを使用しているこ
とから取り扱い上も問題があった。そこで、近年になっ
て温度の読み取りが容易にできるものとして、デジタル
的に数字を表示する電子体温計が実用化されてきた。
前記電子体温計の検温システムは感温素子(サーミスタ
)とコンデンサにょるCR発振回路によって温度の変化
なCR発振回路の周波数変化に変換してデジタル的に処
理を行うものであり、本発明はCR発発註回路電源電圧
特性に着目したものである。
〔従来の技術〕
第2図は、公知のC−MOSによるCR発発註回路図あ
り、(イ)は基準発振回路、(ロ)は温度発振回路であ
る。第2図(イ)に示す基準発振回路は次のように構成
されている。11,12,13はインバータ、14はコ
ンデンサ、15は抵抗である。それぞれの接続は、イン
バ・−夕11.12,13が直列に3段接続され、2段
目のインバータ12の出力端子にコンデンサ14.3段
目のインバータ13の出力端子に抵抗15が接続され、
コンデンサ14、抵抗15の他端は1段目インバータ1
10入力端子に接続されている。また、3段目インバー
タ13の出力信号が基準発振回路の出力信号φ1となっ
ている。
第2図(ロ)に示す温度発振回路は次のように構成され
ている。21,22.23はインバータ、24はコンデ
ンサ、25はサーミスタであり、それぞれは、第2図(
イ)の構成に対して抵抗15の代りにサーミスタ25を
接続する以外は同一構成であり、3段目インバータ26
の出力信号が温度発振回路の出力信号φ2となっている
次に、第2図(イ)に示す基準発振回路の動作説明を第
3図の発振波形図に基づいて行う。まず、基準発振回路
の出力信号φ1が1になっていると仮定する。するとイ
ンバータの原理から2段目インバータ12の出力信号は
Oとなっている。もし、この時コンデンサ140両端の
電圧が等しければ、抵抗15を通して充電され、端子A
の電位、つまり1段目インバータ110入力信号φ′、
は徐々に上昇し始める。そして、1段目インバータ11
のスレッショルド電圧を越えると、1段目インバータ1
1の出力信号はOとなり、2段目インバータ12の出力
信号は1.3段目インバータ16の出力信号φ1はOと
なる。コンデンサ14の端子間電圧はそのままであるか
ら、1段目インバータ110入力信号φ′1は2段目イ
ンバータ12の出力変化に相当する電圧だけ正となる。
次に、コンデンサ14の端子電圧は抵抗15により放電
されていく、この状態は1段目インバータ110入力信
号φ′1がスレッショルド電圧に達するまで続く。
そして、この電圧より低くなった瞬間に1段目インバー
タ11の出力信号は1.2段目インバータ12の出力信
号は0.3段目インバータ13の出力信号φ、tX1と
なる。この時の1段目インバータ110入力信号φ′1
は、出力信号の変化分だけ負となっている。そして、再
びコンデンサ14は充電され始める。そして、第3図(
イ)、(ロ) に示すように基準発振回路は一定周期で
発掘を継続し基準信号φ1を出力する。
また、第2図(ロ)に示す温度発振回路も基準発振回路
と同様にC1発振を行うが、充放電の時定数はコンデン
サ24の容量値とサーミスタ25の抵抗値の積であり、
サーミスタ25は温度変化に従って抵抗値が変化するこ
とから、温度発振回路は温度変化に従って周期が変化す
るCR発振回路であり、第3図(ロ)の基準信号φ、と
同波形の感度信号φ2を出力する。
第4図は本発明を適用する公知の電子体温計における回
路ブロック線図であり、第5図はその要部波形口である
。第4因において、1は第2図(イ)に示した基準信号
φ1を発生する基準発振回路、3は基準信号φ1を入力
し、第5図(イ)、(ロ)、に)に示すリセット信号φ
r、サンプリング信号φS1ラッチ信号φlを出力する
制御信号発生回路、2は第2図(ロ)に示した感温信号
φ2を発生する温度発振回路である。4はサンプリング
用のANI)ゲートであり、第5図(ロ)、(ハ)、(
ホ)に示すごとく制御信号発生回路6より供給されるサ
ンプリング信号φSを一方の入力に、また温度発掘回路
2よりの感温信号φ2を他方の入力とし、カウント信号
φCを出力する。5は温度計数回路であり、前記制御信
号発生回路6からのリセット信号φrによって初期化さ
れるとともにANDゲート401回のサンプリング動作
によって発生されるカウント信号φCを計数し、その測
定データを温度情報Tとして出力する。6は温度情報T
の最大値を最大値情報T maxとして記憶するための
データ保持回路、7はデータ保持回路6に記憶された最
大値情報Tmaxと、温度計数回路5の新しい測定デー
タである温度情報Tとを比較する比較回路であり、その
比較効果がT≧T maxO時には、その出力信号によ
ってANDゲート8を開(ことによって前記制御信号発
生回路6からのラッチ信号φIを通過させ、温度計数回
路5の新しい温度情報Tを最大値情報Tmaxとしてデ
ータ保持回路6に書替える。9はデータ保持回路6より
の最大値情報T maxを表示パターンに変換するため
のデコーダ・ドライバ回路、10はデジタル表示装置で
ある。
次に上記構成を有する電子体温計の動作を説明する。ま
ず、検温を開始すると基準発振回路1と温度発振回路2
が発振を開始し、それぞれ基準信号φ、と感温信号φ、
を発生する。そして、基準信号φ1の供給を受けた制御
信号発生回路6より第5図(イ)に示すごとく最初のリ
セット信号φr1が発生し温度計数回路5をリセットす
ることにより測定待機状態に初期化する。次に、第5図
(ロ)、(ハ)に示すごとくサンプリング信号φSによ
ってANDゲート4が開くことによりカウント信号φC
が温度計数回路5に供給され、計数されることにより最
初の温度情報Tが出力される。そして、この最初の温度
情報Tとデータ保持回路6の最大値情報T maxとが
比較されるが、検温開始時にはデータ保持回路6には情
報が入力さ、れていないためT max = Oであり
、このため、比較回路7の比較結果がT ) T ma
xとなってANDゲート8を開く。したがって、制御信
号発生回路6より、第5図に)のタイミングで発生され
るラッチ信号φI、はANDゲート8を通過してデータ
保持回路6のラッチ端子に印加されることにより温度計
数回路5の最初の温度情報Tはデータ保持回路6に書込
まれ、その時点における測定温度の最大値T maxと
してデコーダ串ドライバ回路9を介してデジタル表示装
置10Vc数字表示されることにより1回目のサンプリ
ング動作が終了する。
同様にして2回目のサンプリング動作は第5図げ)のリ
セット信号φr、のタイミングにて開始され、第5図に
)のラッチ信号φ12にて終了するとともに、データ保
持回路6に記憶されている最大値情報Tmaxつまり最
初の温度情報と、温度計数回路5によって新たに測定さ
れた2回目の温度情報Tとが比較回路7によって比較さ
れ、T≧T maxの場合には2回目の温度情報Tが新
しい最大値情報Tmaxとしてデータ保持回路6に書替
えられるとともに表示装置10に数字表示される。尚、
比較回路7の比較結果がT (T maxの場合には、
ANDゲート8が閉じたままとなるためデータ保持回路
6の書替えは行われず、最初の温度情報がそのまま最大
値情報Tmaxとして出力され続ける。
以下同様にして、サンプリング動作ごとにデータ保持回
路6からは検温開始後の最大値情報T maxが出力さ
れ続け、この出力信号に従ってデジタル表示装置10の
表示温度は徐々に上昇し、やがて、体温に一致すること
になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ここで、本発明を適用する電子体温計の構成による温度
測定のシステムに着眼する。サンプリング信号φSは基
準信号φ、を分局して得られた信号であり、このサンプ
リング信号φSが1となっている時間内の感温信号φ、
を計数して温度換算するシステムである。言い換えれば
、基準信号φ1と感温信号φ2の周波数比率によって温
度換算するシステムである。
ここで、第2図(イ)、(ロ)に示すCR発振回路に着
目すると、初段インバータ11及び21には入力保護回
路を含んでおり、初段インノ(−夕11を例としてその
構成を示し°たものが第6図である。第6図において、
MpはPチャネルMO3FET。
MnはNチャネルMO8FETであり、インバータ11
aを構成するごとく接続されている。Dl、D、 、D
3はダイオード、Rdは抵抗であり、ダイオードによる
入力保護回路11bを構成している。
次に、第6図に示す入力保護回路11bとインバータ1
1aとにより構成される初段インバータ11の動作説明
を行う。IN端子に正の入力電圧が印加された場合は、
ダイオードD1及びD2によってダイオードのオン電圧
Vtにクランプされ、また、負の入力電圧が印加された
場合は、D、によってダイオードのオン電圧Vtにクラ
ンプされた信号がPチャネル及びNチャネルMO3FE
TMp、Mnのゲート信号、つまり、インバータ11a
の入力信号となっている。
そのため、CR発振回路の初段インバータ110入力(
i号は(Vdd+Vt )と(Vss−Vt)間にクラ
ンプされた信号となり、充放電時間はコンデンサと抵抗
の定数以外に電源電圧によっても変わることになる。つ
まり、CR発振回路は電源電圧依存性をもっていること
となる。そこで、その特性は表1、及び第7図に示すよ
うになる。
表1.CR発振回路の電源電圧依存性 第7図(イ)は第2図ビ)に示す基準発振回路の電源電
圧依存性を示すものであり、電源電圧の上昇に伴なって
基準発振回路の発生周波数が高くなっていることがわか
る。また、第6図(ロ)は第2図(ロ)に示す温度発振
回路の電源電圧依存性を示すものであり、同様に、電源
電圧の上昇に伴なって発振周波数が高くなっている。し
かし、その変化量は基準発振回路、と温度発振回路では
異なっていることも表1から明らかにわかる。この変化
量の違いは、1段目インバータ11及び210入力に接
続される入力保護回路の他に、サーミスタのリード線間
の静電容量、回路基板の配線パターン間の静電容量、L
SI内の配線パターン間の静電容量等の違いによって起
こるものである。そして、本発明を適用する温度測定シ
ステムでは、基準発振回路より出力される基準信号φ、
と温度発振回路より出力される感温信号φ、の周波数比
率によって温度換算するため、ふたつのCR発振回路の
電源電圧依存性の違いは、ふたつのCR発振回路の周波
数比率の違いを意味しており、これは、温度換算した電
子体温計の指示値の違いとなって現われる。
つまり、電源電圧の変動は電子体温計の誤差要因となる
。本発明は、以上のよった問題点を解消させ、さまざま
な要因によって起こるふたつのCR発振回路の電源電圧
依存性の違いを調整することによって電源電圧依存性を
同一とし、電子体温計としての電圧依存性をなくし、高
精度な電子体温計を供給することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成させるために、本発明は次のような構
成としている。すなわち、サーミスタを含み温度の変化
に従って感温信号が変化する温度発振回路、基準信号を
発生する基準発振回路の二つOCR発振回路を備えた電
子体温計において、どちらか一方のCR発撮回路の初段
インバータに電源電圧補償用コンデンサ乞設げている。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第1実施例 第1図は本発明の第1実施例を示すCR発振回路であり
、第1図(イ)は基準発振回路、第1図(ロ)は温度発
振回路である。
第1図(イ)は基準発振回路であり、第2図(イ)に示
した抵抗15と並列に電源電圧補償用コンデンサ16を
接続する以外は第2図(イ)と同一構成である。
また、第1図(ロ)は温度発振回路であり、第2図(ロ
)と全く同一構成によるものであり、同一動作をする。
なお、本実施例は第2図に示したCI′L発振回路にお
いて、表1に示した二つの異なった電源電圧依存性をも
つCR発振回路に適用するものであり、表1に示された
ように電源電圧依存性の大きい基準発振回路の初段イン
バータ110入力端子に電源電圧補償用コンデンサ16
を調整して接続し、ふたつのC)を発振回路の電源電圧
依存性を等しくしたものである。すなわち、上記構成に
よれば、抵抗15と電源電圧補償用コンデンサ16の時
定数によって、出力信号φ、の立ち下り及び立ち上りに
同期して起こるφ′1の立ち上り及び立下りは鈍くなる
ことになる。つまり、基準発振回路の初期インバータ1
10入力信号φ′1は入力保護回路11bのダイオード
によるクランプは少なくなり、電源電圧依存性は少なく
なる。
表2は、第1図に示す構成により、基準発振回路の電源
電圧依存性を少なくし、温度発振回路の電源電圧依存性
と等しくなるように電源電圧補償用コンデンサを調整し
たときの電源電圧依存性を示したものである。
ここで、本発明乞適用する温度測定7ステムに表2. 
CR発振回路の電源電圧依存性おいて、本実施例による
ふたつのCR発振回路によれば、その周波数比率は電源
電圧に依存しないため、電子体温計としての電圧依存性
はな(なる。
また逆に、第2図に示したCR発振回路において、基準
発振回路の電源電圧依存性に較べて温度発振回路の電源
電圧依存性が太きいときには、温度発振回路の初段イン
バータ回路21の入力端子にサーミスタ25と並列接続
されるように電源電圧補償用コンデンサを付けることに
よって電源電圧依存性を少なくなる。また、電源電圧補
償用コンデンサの容量を調整することによって、温度発
振回路の電源電圧依存性を基準発振回路の電源電圧依存
性と等しくすることができる。
第2実施例 第8図は本発明の第2実施例を示すCR発振回路による
基準発振回路であり、第2図(イ)に示した初段インバ
ータ11の入力端子に電源電圧補償用コンデンサ17及
び18を接続し、電源電圧補償用コンデンサ17の他端
はVdd、電源電圧補償用コンデンサ18の他端はVs
sに接続する以外は第2図(イ)と全く同一構成による
ものである。
本実施例は、基準発振回路に電源電圧補償用コンデンサ
17及び18を接続し、基準発振回路の電源電圧依存性
を少なくして、二つのCR発振回路の電源電圧依存性と
等しくしたものである。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、電池を
電源として使用している電子体温計において、サーミス
タのリード線、回路基板の配線パターン、LSI内の配
線パターン、入力保護回路等の違いによって起こるふた
つのCR発振回路の電源電圧依存性の違いを、コンデン
サの追加によって無(すことができ、電源電圧に依存し
ない電子体温計とすることができる。
以上のことから、電子体温計の高精度化に大なる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示すCR発振回路図であ
り、第1図(イ)は基準発振回路図、第1図(ロ)は温
度発振回路図である。第2図は、公知のCI−L発振回
路図である。第3図はCR発振回路の発振波形図である
。第4図は本発明を適用する電子体温計の回路ブロック
線図であり、第5図は第4図の要部波形図である。第6
図は初段インノクータの詳細回路図である。第7図はC
R発振回路の電源電圧依存特性図である。第8図は本発
明の第2実施例を示すC)L発振回路図である。 1・・・・・・基準発振回路、 2・・・・・・温度発振回路、 11.21・・・・・・初段インバータ、16.17,
18・・・・・・電源電圧補償用コンデンサ。 第1図 (ロ) 第3図 第5図 <;r、>92 第6図 11D     I+(1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サーミスタを含み温度の変化に従って感温信号が変化す
    る温度発振回路、基準信号を発生する基準発振回路の二
    つのCR発振回路を備えた電子体温計において、どちら
    か一方のCR発振回路の初段インバータに電源電圧補償
    用コンデンサを設けたことを特徴とする電子体温計。
JP60061170A 1985-03-26 1985-03-26 電子体温計 Pending JPS61218920A (ja)

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JP60061170A JPS61218920A (ja) 1985-03-26 1985-03-26 電子体温計

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