PL210729B1 - Układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczania w odzieży - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczenia w odzieży

Wraz z powstaniem tekstroniki - dziedziny łączącej w sobie wiedzę z zakresu włókiennictwa, elektroniki i informatyki - wytwarza się wyroby tekstylne z umieszczonymi w nich mikrourządzeniami do pomiaru parametrów fizjologicznych jak temperatura, wilgotność, ciśnienie tętnicze krwi, częstotliwość oddechu, tętno, akcja pracy serca, współpracującymi z mikro wskaźnikami tych parametrów także umieszczonymi w tych wyrobach. Wyniki pomiarów są przesyłane, na przykład drogą radiową, do centrum monitorowania stanu zdrowia człowieka. Sygnały z układu pomiarowego są przesyłane do wskaźnika parametru przy użyciu drutu miedzianego lub przędzy przewodzącej, na przykład systemem komunikacyjnym 1-wire lub 2-wire. W przypadku umieszczenia czujnika pomiarowego między warstwami wyrobu odzieżowego zachodzi potrzeba przebicia warstwy wyrobu, co nie jest możliwe w przypadku na przykład wyrobu wodoszczelnego. Połączenia przewodowe między układem pomiarowym i wskaźnikiem parametru są również kłopotliwe do stosowania w wyrobach, których warstwy tworzą więcej niż jedną konstrukcję, gdyż trzeba wówczas stosować dodatkowe połączenia rozłączne. W takich sytuacjach stosuje się bezprzewodową transmisję sygnałów pomiędzy elementami układu pomiarowego przy użyciu anten także umieszczonych w wyrobie, używając łączy pracujących w technologiach bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu Bluetooth, ZigBee czy NFC. Niedogodnością stosowania takiej transmisji bezprzewodowej jest zwiększenie zapotrzebowania na energię elektryczną, co wiąże się z koniecznością umieszczenia w wyrobie odzieżowym akumulatora o zwiększonej pojemności, oraz podatność przesyłanych sygnałów na zakłócenia.

Układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczenia w odzieży, wyposażony w miniaturowe urządzenie do pomiaru temperatury, o wyjściu cyfrowym oraz w miniaturowy wskaźnik tego parametru ewentualnie złączony, za pomocą anteny radiowej, z centrum monitoringu tego parametru, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie do pomiaru temperatury jest złączone ze wskaźnikiem tego parametru za pośrednictwem transformatora powietrznego oraz integratora umieszczonego na wyjściu tego transformatora.

Zgodnie z odmianą układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczenia w odzieży, wyposażony w miniaturowe urządzenie do pomiaru temperatury, o wyjściu analogowym oraz w miniaturowy wskaźnik tego parametru ewentualnie złączony, za pomocą anteny radiowej, z centrum monitoringu parametru, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie do pomiaru temperatury jest złączone ze wskaźnikiem tego parametru za pośrednictwem transformatora powietrznego oraz przetwornika umieszczonego na wejściu tego transformatora. Transformator powietrzny stanowią dwie cewki o kształcie kołowym, o znacznie różniących się średnicach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej tak, że ich osie geometryczne pokrywają się bądź transformator powietrzny stanowią dwie prostokątne cewki o takich samych wymiarach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej, prostopadle względem siebie.

Korpusy cewek transformatora są korzystnie wykonane z surowca tekstylnego, zaś ich uzwojenia z przędzy przewodzącej lub drutu nawojowego miedzianego.

W układzie według wynalazku wyeliminowano konieczność stosowania źródła energii elektrycznej o zwiększonej pojemności oraz niebezpieczeństwo zakłóceń przesyłanych w nim sygnałów.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 ilustruje schemat układu z urządzeniem pomiarowym o wyjściu cyfrowym, fig. 2 - schemat układu z urzą dzeniem pomiarowym o wyj ś ciu analogowym, fig. 3 - usytuowanie wzajemne cewek koł owych transformatora, zaś fig. 4 - usytuowanie wzajemne cewek prostokątnych transformatora.

Układ przedstawiony na fig. 1 zawiera elektroniczny termometr 1 z wyjściem cyfrowym. Wyjście termometru 1 jest złączone z końcówkami cewki A transformatora powietrznego, naprzeciw której jest umieszczona druga cewka B tego transformatora. Cewki A i B mają kształt kołowy, przy czym średnica cewki A jest znacznie większa od średnicy cewki B. Cewki A i B są umieszczone jedna naprzeciw drugiej tak, że ich osie geometryczne pokrywają się. Cewka B transformatora jest złączona, za pośrednictwem integratora 2 do odtworzenia kształtu sygnału z termometru 1, z miniaturowym wskaźnikiem 3 napięcia wyskalowanym w stopniach Celsjusza. Korpusy cewek A i B są wykonane z surowca tekstylnego, zaś uzwojenie z przędzy przewodzącej. Termometr 1 i cewkę A transformatora przymocowuje się do warstwy odzieży od 5 strony powierzchni ciała, zaś cewkę B transformatora, integrator 2 oraz wskaźnik 3 po drugiej stronie warstwy lub warstw odzieży. Termometr 1 mierzy temperaturę ciała

PL 210 729 B1 i wynik pomiaru, w postaci cią gu napię ciowych impulsów prostok ą tnych, indukuje siłę elektromotoryczną w transformatorze. Sygnał wyjściowy z transformatora, po przywróceniu mu w integratorze 2 kształtu sygnału z termometru 1, wskazany na wskaźniku 3 w stopniach Celsjusza, zostaje przekazany drogą radiową do centrum monitoringu.

Różnica średnic cewek A i B powoduje, iż nawet w przypadku przesuwania się warstw wyrobu odzieżowego względem siebie, indukcyjność wzajemna cewek A i B pozostanie stała i transmisja sygnałów będzie przebiegała bez zmian.

Układ przedstawiony na fig. 2 zawiera elektroniczny termometr 1 z wyjściem analogowym. Wyjście termometru 1 jest złączone z wejściem przetwornika 4 napięcia na częstotliwość, zaś wyjście przetwornika 4 jest złączone z końcówkami cewki A transformatora powietrznego, naprzeciw której jest umieszczona druga cewka B tego transformatora. Cewki A i B mają kształt prostokątów o jednakowych wymiarach i są umieszczone jedna naprzeciw drugiej, prostopadle względem siebie. Cewka B transformatora jest złączona z miniaturowym wskaźnikiem 3 napięcia wyskalowanym w stopniach Celsjusza. Korpusy cewek A i B są wykonane z surowca tekstylnego, zaś uzwojenie z przędzy przewodzącej.

Termometr 1, przetwornik 4 oraz cewkę A transformatora przymocowuje się do warstwy odzieży od strony powierzchni ciała, zaś cewkę B transformatora oraz wskaźnik 3 po drugiej stronie warstwy lub warstw odzieżowych. Termometr 1 mierzy temperaturę ciała i wynik pomiaru, w postaci sygnału napięciowego, zostaje przetworzony w przetworniku 4 na sygnał w dziedzinie częstotliwości, który indukuje siłę elektromotoryczną w transformatorze. Sygnał wyjściowy z transformatora, wskazany na wskaźniku 3 w stopniach Celsjusza, zostaje przekazany drogą radiową do centrum monitoringu.

Kształt cewek A i B i ich wzajemne usytuowanie powodują, iż nawet w przypadku przesuwania się warstw wyrobu względem siebie, indukcyjność wzajemna cewek A i B pozostanie stała i transmisja sygnałów będzie przebiegała bez zmian. Przetworzenie sygnału z termometru 1, w przetwoniku 4, na sygnał w dziedzinie częstotliwości umożliwia przejście sygnału z termometru 1 przez transformator powietrzny.

Claims (8)

1. Układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczenia w odzieży, wyposażony w miniaturowe urządzenie do pomiaru temperatury, o wyjściu cyfrowym oraz w miniaturowy wskaźnik tego parametru ewentualnie złączony, za pomocą anteny radiowej, z centrum monitoringu tego parametru, znamienny tym, że urządzenie (1) do pomiaru temperatury jest złączone ze wskaźnikiem (3) temperatury za pośrednictwem transformatora powietrznego (AB) oraz integratora (2) umieszczonego na wyjściu tego transformatora.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że transformator powietrzny (AB) stanowią dwie cewki (A i B) o kształcie kołowym, o znacznie różniących się średnicach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej tak, że ich osie geometryczne pokrywają się.

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że transformator powietrzny (AB) stanowią dwie prostokątne cewki (A i B) o takich samych wymiarach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej, prostopadle względem siebie.

4. Układ według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że korpusy cewek (A i B) transformatora są korzystnie wykonane z surowca tekstylnego, zaś ich uzwojenia z przędzy przewodzącej lub drutu nawojowego miedzianego.

5. Układ do pomiaru temperatury ciała człowieka, przeznaczony do umieszczenia w odzieży, wyposażony w miniaturowe urządzenie do pomiaru temperatury, o wyjściu analogowym oraz w miniaturowy wskaźnik tego parametru ewentualnie złączony, za pomocą anteny radiowej, z centrum monitoringu tego parametru, znamienny tym, że urządzenie (1) do pomiaru temperatury jest złączone ze wskaźnikiem (3) temperatury za pośrednictwem transformatora powietrznego (AB) oraz przetwornika (4) umieszczonego na wejściu tego transformatora.

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że transformator powietrzny (AB) stanowią dwie cewki (A i B) o kształcie kołowym, o znacznie różniących się średnicach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej tak, że ich osie geometryczne pokrywają się.

PL 210 729 B1

7. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że transformator powietrzny (AB) stanowią dwie prostokątne cewki (A i B) o takich samych wymiarach, usytuowane jedna naprzeciw drugiej, prostopadle względem siebie.

8. Układ według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że korpusy cewek (A i B) transformatora są korzystnie wykonane z surowca tekstylnego, zaś ich uzwojenia z przędzy przewodzącej lub drutu nawojowego miedzianego.