KR101125134B1 - A temperature sensor of measuring apparatus for cellular metabolic information - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포 대사정보 측정장치의 온도센서를 개시한다. 본 발명은, 시료에 삽입되어 상기 시료 속의 세포의 온도를 측정하고, 상기 세포의 온도에 따라 저항값이 가변하여 상기 세포에 형성되는 전압을 측정하는 온도측정부와, 상기 온도측정부로 전류를 인가하고, 상기 온도측정부에서 측정된 전압을 전송받아 외부로 전송하는 전류인가부와, 상기 전류인가부와 전기적으로 연결되어 상기 인가되는 전류를 제어하고, 상기 전류인가부에서 외부로 전송되는 상기 전압을 전송받아 상기 전압을 근거로 상기 저항값을 계산하고, 계산된 상기 저항값을 근거로 상기 세포의 온도를 산출하는 전류제어부를 포함한다.The present invention discloses a temperature sensor of a cell metabolic information measuring device. The present invention is inserted into a sample to measure the temperature of the cell in the sample, the temperature measurement unit for measuring the voltage formed in the cell by changing the resistance value according to the temperature of the cell, and applying a current to the temperature measuring unit And a current applying unit that receives the voltage measured by the temperature measuring unit and transmits it to the outside, and is electrically connected to the current applying unit to control the applied current, and the voltage transmitted to the outside from the current applying unit. And a current control unit for calculating the resistance value based on the voltage and calculating the temperature of the cell based on the calculated resistance value.
Description
본 발명은 세포 대사정보 측정장치의 온도센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 온도를 정확하게 측정하는 세포 대사정보 측정장치의 온도센서에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature sensor of the cell metabolic information measuring device, and more particularly to a temperature sensor of the cell metabolic information measuring device for accurately measuring the temperature.
일반적으로 세포 대사정보 측정장치는 시료의 온도를 측정하는 온도센서를 포함한다. 특히 세포 대사정보를 측정하기 위하여 가장 중요한 측정요소인 열의 변화량을 측정한다. 열의 변화량을 측정하기 위하여 온도센서로 정확하게 시료의 온도를 측정하는 것이 중요한 문제이다. 따라서 세포의 열의 변화량을 측정하기 위하여 시료에 온도센서를 삽입하여 측정하였다. 이 때, 온도센서는 시료의 온도에 따라서 저항이 변하게 된다. In general, the cell metabolic information measuring device includes a temperature sensor for measuring the temperature of the sample. In particular, the amount of heat change, which is the most important measurement factor, is used to measure cellular metabolic information. In order to measure the amount of heat change, it is important to accurately measure the temperature of the sample with a temperature sensor. Therefore, in order to measure the change in the heat of the cell was measured by inserting a temperature sensor in the sample. At this time, the temperature sensor changes resistance in accordance with the temperature of the sample.
특히 세포 대사정보 측정장치에 사용되는 온도센서는 부특성을 갖는다. 따라서 시료의 온도가 올라가는 경우 온도센서의 저항은 작아진다. 또한, 시료의 온도 가 낮아지는 경우 온도센서의 저항은 커지게 된다. 한편, 온도를 측정할 때, 온도센서는 저항으로 전류를 인가한다. 이 때, 온도센서의 저항은 전류에 의하여 온도가 상승한다. 따라서 저항의 발열로 인한 시료의 온도가 올라가게 된다. 또한, 온도의 상승으로 인하여 온도센서가 시료의 정확한 온도를 측정하지 못하였다. 온도의 상승으로 인하여 시료의 온도가 상승하므로 배양되는 세포가 발열로 인한 파손되었다. In particular, the temperature sensor used in the cell metabolic information measuring device has a negative characteristic. Therefore, when the temperature of the sample rises, the resistance of the temperature sensor decreases. In addition, when the temperature of the sample decreases, the resistance of the temperature sensor increases. On the other hand, when measuring the temperature, the temperature sensor applies a current to the resistor. At this time, the temperature of the resistance of the temperature sensor is increased by the current. Therefore, the temperature of the sample due to the heating of the resistance rises. In addition, the temperature sensor could not measure the correct temperature of the sample due to the increase in temperature. As the temperature of the sample increases due to the increase in temperature, the cells to be cultured are damaged due to the exotherm.
본 발명은 세포 대사정보 측정장치의 온도센서에 의한 온도의 오류를 보정하는 세포 대사정보 측정장치의 온도센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a temperature sensor of the cell metabolic information measuring device for correcting the error of the temperature by the temperature sensor of the cell metabolic information measuring device.
본 발명의 일 측면은, 시료에 삽입되어 상기 시료 속의 세포의 온도를 측정하고, 상기 세포의 온도에 따라 저항값이 가변하여 상기 세포에 형성되는 전압을 측정하는 온도측정부와, 상기 온도측정부로 전류를 인가하고, 상기 온도측정부에서 측정된 전압을 전송받아 외부로 전송하는 전류인가부와, 상기 전류인가부와 전기적으로 연결되어 상기 인가되는 전류를 제어하고, 상기 전류인가부에서 외부로 전송되는 상기 전압을 전송받아 상기 전압을 근거로 상기 저항값을 계산하고, 계산된 상기 저항값을 근거로 상기 세포의 온도를 산출하는 전류제어부를 포함하는 세포 대사정보 측정장치의 온도센서를 제공할 수 있다.One aspect of the present invention, the temperature measuring unit for inserting a sample to measure the temperature of the cells in the sample, the resistance value is variable according to the temperature of the cells to measure the voltage formed on the cells, and the temperature measuring unit A current applying unit for applying current and receiving the voltage measured by the temperature measuring unit and transmitting it to the outside, and electrically connected to the current applying unit to control the applied current, and transmits from the current applying unit to the outside. The temperature sensor of the cell metabolic information measuring apparatus may be provided by receiving the voltage to calculate the resistance value based on the voltage and calculating the temperature of the cell based on the calculated resistance value. have.
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본 발명에 따른 세포 대사정보 측정장치의 온도센서는 온도센서의 작동으로 인한 열을 효과적으로 차단한다. 따라서 시료의 온도를 정확하고 정밀하게 측정한다. The temperature sensor of the cell metabolic information measuring device according to the present invention effectively blocks heat due to the operation of the temperature sensor. Therefore, the temperature of the sample is measured accurately and precisely.
도 1은 본 발명에 따른 세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100)의 일 실시 예를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100)의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다. 1 is a perspective view showing an embodiment of the
도 1 및 도 2를 참고하면, 세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100)는 시료에 삽입되어 시료의 온도를 측정하는 온도측정부(110)를 포함한다. 온도측정부(110)는 부극성(NTC, negative temperature coefficient) 소결체(113)를 포함한다.1 and 2, the
부극성 소결체(113)는 부극성 온도 계수(NTC, negative temperature coefficient)를 구비한다. 상기 부극성 온도 계수는 음의 값을 갖는다. 즉, 상기 부극성 온도 계수에 의하여 부극성 소결체(113)의 온도가 증가하면, 부극성 소결체(113)의 저항은 감소하게 된다. 반면, 부극성 소결체(113)의 온도가 감소하면, 부극성 소결체(113)의 저항은 증가하게 된다. The negative
한편, 온도측정부(110)는 부극성 소결체(113)의 양쪽에 체결되는 복수개의 전극들(115)을 포함한다. 복수개의 전극들(115)은 부극성 소결체(113)에 전류를 인가한다. The
부극성 소결체(113)와 복수개의 전극들(115)의 외측에는 외부 보호수단(114)이 체결된다. 외부 보호수단(114)는 유리계열의 물질을 코팅하여 형성된다. 따라서 외부 보호수단(114)은 외부의 물질로부터 부극성 소결체(113)와 복수개의 전극들(115)을 보호한다. External
복수개의 전극들(115)의 일측에는 복수개의 도선들(111)이 체결된다. 복수개의 도선들(111)은 복수개의 전극들(115)로부터 일측으로 연장되도록 체결된다. 복 수개의 도선들(111)은 외부로부터 복수개의 전극들(115)로 전류를 공급한다. The plurality of
복수개의 도선들(111) 중 외부 보호수단(114)의 외측으로 돌출되는 부분은 외부의 물질에 의하여 복수개의 도선들(111)이 오염되는 것을 방지하도록 전기 절연성물질로 도포된다. 따라서 복수개의 도선들(111)은 안정적으로 복수개의 전극들(115)에 전류를 공급할 수 있다. A portion of the plurality of
한편, 세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100)는 온도측정부(110)에 전류를 인가하는 전류인가부(120)를 포함한다. 전류인가부(120)는 외부의 전원으로부터 인가되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 아날로그-디지털 변환회로(ADC,미표기)를 포함할 수 있다. On the other hand, the
세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100)는 전류인가부(120)와 전기적으로 연결되는 전류제어부(130)를 포함한다. 전류제어부(130)는 온도측정부(110)로 인가되는 상기 전류를 제어하도록 전류인가부(120)를 제어한다. 따라서 전류제어부(130)는 온도측정부(110)로 인가되는 전류를 정밀하게 제어할 수 있다. The
이하에서는 상기에서 설명한 온도측정부(110), 전류인가부(120) 및 전류제어부(130)의 작동을 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the
도 3은 본 발명에 따른 세포 대사정보 측정장치의 온도센서 제어 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다. 도 4는 도 1에 도시된 온도측정부(110)에 인가되는 전류의 일 실시예를 보여주는 그래프이다. Figure 3 is a flow chart showing an embodiment of a temperature sensor control method of the cell metabolic information measuring device according to the present invention. 4 is a graph illustrating an embodiment of a current applied to the
도 3 및 도 4를 참고하면, 사용자가 세포 대사정보 측정장치(미도시)를 작동시키면 온도센서(100)가 세포 대사정보와 관련된 온도를 측정한다. 이 때, 온도측 정부(110)의 일부가 시료에 삽입된다. 예를 들면, 외부 보호수단(114)이 시료에 삽입된다. 3 and 4, when the user operates the cell metabolic information measuring device (not shown), the
외부 보호수단(114)이 시료에 삽입되면, 전류제어부(130)는 전류인가부(120)에서 온도측정부(110)로 인가하는 전류를 제어한다. 전류제어부(130)는 제 1 시간(T1)동안 상기 전류가 온도측정부(110)로 인가되도록 제어한다. When the external protection means 114 is inserted into the sample, the
이 때, 부특성 소결체(113)의 저항은 시료의 온도에 따라서 저항이 변하게 된다. 상기 전류가 부특성 소결체(113)로 인가되면, 부특성 소결체(113)에 전압이 형성된다. 부특성 소결체(113)는 상기 전압을 측정하여 전류인가부(120)로 전송한다.(S110단계)At this time, the resistance of the negative characteristic sintered
한편, 상기 전류가 인가되면, 부특성 소결체(113)의 저항에 의하여 발열한다. 상기 저항에서 발생하는 열에 의하여 시료의 온도가 올라갈 수 있다. 따라서 제 1 시간(T1)은 1/10초 이하로 설정될 수 있다. On the other hand, when the current is applied, heat is generated by the resistance of the negative
제 1 시간(T1)이 1/10초 이하로 설정되는 경우, 부특성 소결체(113)에서 발생하는 열은 외부의 시료의 온도에 영향을 미치지 않는다. 따라서 부특성 소결체(113)의 자체 발열에 의한 영향이 미미하므로 시료의 온도를 정확하게 측정할 수 있다. When the first time T 1 is set to 1/10 seconds or less, the heat generated by the subsidiary sintered
제 1 시간(T1)동안 인가되는 전류는 펄스파를 형성한다. 즉, 상기 펄스파는 200㎂ 정도의 크기의 전류를 형성한다. 상기 펄스파가 인가되면, 상기에서 설명한 바와 같이 부특성 소결체(113)에서 발생하는 자체발열이 미미하게 형성된다. 따라 서 부특성 소결체(113)에 의한 시료의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. The current applied during the first time T 1 forms a pulse wave. That is, the pulse wave forms a current of about 200 mA. When the pulse wave is applied, as described above, self-heating generated in the subsidiary sintered
전류제어부(130)는 전류인가부(120)를 제어하여 상기 전류를 차단한다. 이 때, 전류제어부(130)는 제 1 시간(T1)과 상이한 제 2 시간(T2)동안 상기 전류를 차단하도록 전류인가부(120)를 제어한다.(S120단계)The
전류인가부(120)는 제 2 시간(T2)동안 부특성 소결체(113)로 인가되는 전류를 차단한다. 부특성 소결체(113)는 제 2 시간(T2)동안 상기 전류가 차단되어 상기 전압이 형성되지 않는다.The current applying
제 2 시간(T2)동안 부특성 소결체(113)에 인가되는 전류가 차단되면, 제 1 시간(T1)동안 발생했던 열이 소멸된다. 따라서 제 1 시간(T1)동안 발생했던 열을 소멸시켜 차후에 측정하는 시료의 온도를 정확하게 측정할 수 있다. When the current applied to the subsidiary sintered
한편, 제 2 시간(T2)은 제 1 시간(T1) 이상이 되도록 설정될 수 있다. 제 2 시간(T2)은 제 1 시간(T1)의 3배 이상이 되도록 설정될 수 있다. Meanwhile, the second time T 2 may be set to be equal to or greater than the first time T 1 . The second time T 2 may be set to be three times or more than the first time T 1 .
전류인가부(120)는 상기 전압을 전류제어부(130)로 전송한다. 전류제어부(130)는 상기 전압값을 근거로 부특성 소결체(113)의 저항값을 계산한다. 이 때, 전류제어부(130)는 상기 저항값을 근거로 시료의 온도를 계산한다.(S130단계)The current applying
전류제어부(130)는 상기 저항값에 근거한 시료의 온도를 수식에 의하여 계산할 수 있다. 또한, 전류제어부(130)는 상기 저항값에 근거한 시료의 온도를 수치테이블화하여 비교할 수 있다. 따라서 전류제어부(130)는 상기 저항값을 근거로 시료 의 온도를 정확하게 측정할 수 있다. The
한편, 전류제어부(130)는 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2) 동안 전류를 인가하고 차단한 횟수(n)를 측정한다. 이 때, 전류제어부(130)는 상기 횟수(n)를 근거로 부특성 소결체(113)에서 시료의 온도를 측정한 횟수를 판단한다.On the other hand, the
전류제어부(130)는 상기 횟수(n)를 근거로 기 설정된 횟수(N) 동안 측정하였는지 판단한다. 전류제어부(130)는 상기 횟수(n)가 상기 기 설정된 횟수(N) 이상인지 판단한다.(S140단계)The
전류제어부(130)는 상기 횟수(n)가 상기 기 설정된 횟수(N) 미만인 것으로 판단되면, 상기 횟수(n)에 1을 더하여 다시 제 1 시간(T1)동안 부특성 소결체(113)에 전류를 인가하도록 전류인가부(120)를 제어한다.(S150단계)If it is determined that the number n is less than the predetermined number N, the
또한, 전류제어부(130)는 상기의 과정이 완료되면, 제 2 시간(T2)동안 부특성 소결체(113)에 전류를 차단하도록 전류인가부(120)를 제어한다. In addition, when the above process is completed, the
반면, 전류제어부(130)는 상기 횟수(n)가 상기 기 설정된 횟수(N) 이상인 것으로 판단되면, 전류제어부(130)에서 시료의 온도를 측정하는 것을 종료한다. On the other hand, if it is determined that the number n is greater than or equal to the predetermined number N, the
따라서 세포 대사정보 측정장치의 온도센서(100) 및 세포 대사정보 측정장치의 온도센서 제어방법은 사용자에게 정확한 시료의 온도를 제공한다. 특히, 세포 대사정보와 관련한 시료의 온도를 측정하는 경우, 부특성 소결체(113)에 의하여 발생되는 열을 최소화 함으로써 정확한 온도를 측정한다. Therefore, the
도 1은 본 발명에 따른 세포 대사정보 측정장치의 온도센서의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 1 is a perspective view showing an embodiment of a temperature sensor of a cell metabolic information measuring apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 세포 대사정보 측정장치의 온도센서의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control flow of a temperature sensor of the apparatus for measuring cell metabolic information shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 세포 대사정보 측정장치의 온도센서 제어 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다. Figure 3 is a flow chart showing an embodiment of a temperature sensor control method of the cell metabolic information measuring device according to the present invention.
도 4는 도 1에 도시된 온도측정부에 인가되는 전류의 일 실시예를 보여주는 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing an embodiment of a current applied to the temperature measuring part shown in FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 세포 대사정보 측정장치의 온도센서100: temperature sensor of cell metabolic information measuring device
110 : 온도측정부110: temperature measuring unit
111 : 도선111: lead wire
113 : 부극성 소결체113: negative sintered body
114 : 외부 보호수단114: external protection measures
115 : 전극115: electrode
120 : 전류인가부120: current applying unit
130 : 전류제어부130: current control unit
Claims (14)
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KR1020090133650A KR101125134B1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | A temperature sensor of measuring apparatus for cellular metabolic information |
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KR20110077171A KR20110077171A (en) | 2011-07-07 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100385524B1 (en) * | 2000-07-26 | 2003-05-27 | 정태호 | Herb composition for prevention of atherosclerosis |
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---|---|---|---|---|
JP2005294653A (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Shibaura Electronics Co Ltd | High-temperature thermistor |
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2009
- 2009-12-30 KR KR1020090133650A patent/KR101125134B1/en not_active IP Right Cessation
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