RU2623712C1

RU2623712C1 - Temperature measuring device

Info

Publication number: RU2623712C1
Application number: RU2016121604A
Authority: RU
Inventors: Борис Ашотович Арутюнов; Александр Иванович Фесенко; Владимир Михайлович Строев; Валерий Васильевич Штейнбрехер
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-06-28

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: temperature measuring device is proposed, which contains an indicating unit, a reset button and a series-connected temperature sensor and a frequency converter, a register and a signal comparison circuit, one input of which is connected to the output of the recorder, the other - to the output of the register, and the output - to the control input of the register, the setting input of which is connected to the "Reset" button. The output of the recorder is connected to the input of the register connected by the output to the input of the display unit. The device is additionally equipped with a Schmidt trigger, a pulse generator and a logic circuit AND. The outputs of the Schmidt trigger of the pulse generator and the frequency converter are connected to the inputs of the circuit AND, the output of which is connected to the input of the recorder, and the Schmidt trigger input is connected to the output of the temperature sensor and the input of the frequency converter. The use of the Schmidt trigger made it possible to establish the possibility of a constant start of the patient's temperature measurement from a certain predetermined minimum value, and the use of the low-frequency self-oscillator made it possible to perform a temperature measurement cycle while the temperature sensor is at the patient and to record the maximum temperature during the measurement cycle.

EFFECT: increasing the accuracy of the device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в медицинской технике при цифровых измерениях температуры.The invention relates to the field of thermometry and can be used in medical technology for digital temperature measurements.

Известен цифровой измеритель температуры, содержащий термопреобразователь, аналоговый сумматор, интегратор, конденсатор, преобразователь напряжение-код, сумматор, регистратор, блок памяти, блок индикации, индикатор, блок управления (Авт. свид. №1084624, кл. G01K 7/00, 1982).A known digital temperature meter containing a temperature converter, an analog adder, an integrator, a capacitor, a voltage-code converter, an adder, a recorder, a memory unit, an indication unit, an indicator, a control unit (Auth. Certificate No. 1084624, class G01K 7/00, 1982 )

Недостатком этого измерителя является сложность конструкции, дороговизна и невозможность автоматического выбора максимального значения из сделанных измерений.The disadvantage of this meter is the complexity of the design, the high cost and the inability to automatically select the maximum value from the measurements taken.

Известно также устройство для измерения температуры, наиболее близкое к предлагаемому и выбранное за прототип (Авт. свид. №1753305, кл. G01K 7/00, 07.08.92, Бюл. №29), содержащее блок индикации, кнопку "Сброс" и последовательно соединенные датчик температуры, частотный преобразователь, узкополосный фильтр, пороговый элемент и блок временного интервала, подключенный выходом к управляющему входу ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом частотного преобразователя, а выход - с входом регистратора, регистр и схема сравнения сигналов, один вход которой связан с выходом регистратора, другой - с выходом регистра, а выход - с управляющим входом регистра, установочный вход которого соединен с кнопкой "Сброс", при этом выход регистратора подсоединен к входу регистра, связанного выходом с входом блока индикации.There is also known a device for measuring temperature, which is closest to the one proposed and selected for the prototype (Auth. Certificate. No. 1753305, class G01K 7/00, 08/07/92, Bull. No. 29), containing an indication unit, a "Reset" button and sequentially connected temperature sensor, frequency converter, narrow-band filter, threshold element and time interval unit connected by the output to the control input of the key element, the information input of which is connected to the output of the frequency converter, and the output to the recorder input, register and signal comparison circuit fishing, one input of which is connected to the output recorder, the other - with the register output, and an output - to the control register input, adjusting input of which is connected to the "Reset" button, the recorder output is connected to the register entry associated output to an input of the indication unit.

Недостатком этого устройства является большая погрешность измерения, обусловленная однократным срабатыванием порогового элемента для запуска блока временного интервала при совпадении частоты следования импульсов преобразователя температуры с частотой настройки узкополосного фильтра. Пороговый элемент возвращается в исходное состояние только при уменьшении или увеличении температуры, когда частоты следования импульсов преобразователя температуры будут не совпадать с частотой настройки узкополосного фильтра. Данное обстоятельство следует из представленного схемного решения в прототипе.The disadvantage of this device is the large measurement error due to a single actuation of the threshold element to start the time interval unit when the pulse repetition rate of the temperature converter coincides with the tuning frequency of the narrow-band filter. The threshold element returns to its initial state only when the temperature decreases or increases, when the pulse repetition frequencies of the temperature transducer do not coincide with the tuning frequency of the narrow-band filter. This fact follows from the presented circuit design in the prototype.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности работы устройства.The technical result of the invention is to improve the accuracy of the device.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения температуры, содержащее блок индикации, кнопку "Сброс" и последовательно соединенные датчик температуры и частотный преобразователь, регистр и схему сравнения сигналов, один вход которой связан с выходом регистратора, другой - с выходом регистра, а выход - с управляющим входом регистра, установочный вход которого соединен с кнопкой "Сброс", при этом выход регистратора подсоединен к входу регистра, связанного выходом с входом блока индикации, дополнительно снабжено триггером Шмидта, генератором импульсов и логической схемой И, где выходы триггера Шмидта, генератора импульсов и частотного преобразователя подключены к входам схемы И, выход которой связан с входом регистратора, а вход триггера Шмидта соединен с выходом датчика температуры и входом частотного преобразователя.The technical result is achieved by the fact that a temperature measuring device comprising an indication unit, a “Reset” button and series-connected temperature sensor and a frequency converter, a register and a signal comparison circuit, one input of which is connected to the output of the recorder, the other to the output of the register, and the output - with a control input of the register, the installation input of which is connected to the "Reset" button, while the output of the recorder is connected to the input of the register associated with the output with the input of the display unit, it is additionally equipped with a trigger Schmidt rum, pulse generator and logic circuit I, where the outputs of the Schmidt trigger, pulse generator and frequency converter are connected to the inputs of the circuit And, the output of which is connected to the input of the recorder, and the input of the Schmidt trigger is connected to the output of the temperature sensor and the input of the frequency converter.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed device.

Устройство для измерения температуры содержит датчик 1 температуры, частотный преобразователь 2, включенный на выходе датчика 1, триггер Шмидта 3, соединенный входом с выходом датчика 1, генератор импульсов 4, выход которого соединен с первым входом логической схемой И 5, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам триггер Шмидта 3 и преобразователя 2, регистратор 6, выполненный на основе счетчика импульсов, кнопку 7 "Сброс", схему сравнения сигналов 8, регистр 9 и блок 10 индикации, причем выход схемы И 5 подключен к входу регистратора 6, кнопка 7 "Сброс" соединена с установочным входом регистра 9, выход регистратора 6 подключен на первый вход схемы 8 сравнения сигналов и вход регистра 9, выход регистра 9 связан с входом блока 10 индикации и вторым входом схемы 8 сравнения сигналов, а выход схемы 8 сравнения сигналов подключен к управляющему входу регистра 9.The temperature measuring device comprises a temperature sensor 1, a frequency converter 2, connected to the output of the sensor 1, a Schmidt trigger 3 connected to the input to the output of the sensor 1, a pulse generator 4, the output of which is connected to the first input of the logic circuit And 5, the second and third inputs of which connected respectively to the outputs of the Schmidt trigger 3 and converter 2, the recorder 6, made on the basis of the pulse counter, button 7 "Reset", the signal comparison circuit 8, register 9 and display unit 10, and the output of the circuit And 5 is connected to the reg strator 6, button 7 "Reset" is connected to the installation input of the register 9, the output of the recorder 6 is connected to the first input of the signal comparison circuit 8 and the input of the register 9, the output of the register 9 is connected to the input of the display unit 10 and the second input of the signal comparison circuit 8, and the output signal comparison circuit 8 is connected to the control input of register 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Триггер Шмидта 3 переключается в единичное состояние при входном сигнале с датчика 1 температуры, соответствующем минимальной регистрируемой температуре тела человека. Генератор 4 формирует последовательность импульсов длительностью Т₀ на первом входе схемы И 5. На выходе схемы И 5 формируются пачки импульсов. Количество импульсов в пачкеThe Schmidt trigger 3 switches to a single state when the input signal from the temperature sensor 1 corresponds to the minimum recorded temperature of the human body. The generator 4 generates a sequence of pulses of duration T ₀ at the first input of the circuit And 5. At the output of the circuit And 5 a packet of pulses are formed. The number of pulses in a pack

где

- частота следования импульсов на выходе преобразователя 2 во время действия i-й пачки импульсов;Where

- pulse repetition rate at the output of converter 2 during the action of the i-th pulse train;

t - температура тела человека.t is the human body temperature.

В регистратор 6 записывается количество импульсов N в каждой пачке, что соответствует коду температуры датчика, т.к

зависит от измеряемой температуры t. Код числа N_i поступает на вход регистра 9 и на первый вход схемы сравнения 8 сигналов. На второй вход схемы сравнения 8 сигналов поступает код числа N_i-1 с выхода регистра 9. Схема сравнения 8 сигналов сравнивает коды чисел N_i и N_i-1 на своих входах и при N_i>N_i-1 формирует разрешающий импульс на запись кода числа N_i в регистр 9 из регистратора 6. При N_i=N_i-1 или N_i<N_i-1 код в регистре 9 не изменяется.The number of pulses N in each packet is recorded in the recorder 6, which corresponds to the sensor temperature code, because

depends on the measured temperature t. The code of the number N _i goes to the input of the register 9 and to the first input of the comparison circuit 8 signals. The second input of the comparison circuit of 8 signals receives the code of the number N _i-1 from the output of the register 9. The comparison circuit of 8 signals compares the codes of the numbers N _i and N _i-1 at its inputs and generates a write enable pulse for N _i > N _i-1 the code of the number N _i in register 9 from the registrar 6. When N _i = N _i-1 or N _i <N _{i-1, the} code in register 9 does not change.

Таким образом, на табло блока 10 индикации высвечивается максимальное значение температуры за цикл измерений в течение промежутков времени T₀, регистрируемое датчиком 1, расположенным, например, под мышкой больного.Thus, the display of the display unit 10 displays the maximum temperature value for the measurement cycle during time intervals T ₀ recorded by the sensor 1, located, for example, under the arm of the patient.

Применение триггера Шмидта позволило установить возможность начала измерений температуры больного с некоторого заранее заданного минимального значения, а использование низкочастотного автоколебательного генератора позволило осуществить цикл измерений температуры, пока датчик температуры находится у больного человека, и фиксировать максимальную температуру в течение цикла измерений.The use of the Schmidt trigger made it possible to establish the possibility of starting the patient’s temperature measurements from a certain predetermined minimum value, and the use of a low-frequency self-oscillating generator made it possible to carry out a cycle of temperature measurements while the temperature sensor is in the patient’s person and record the maximum temperature during the measurement cycle.

Claims

A temperature measuring device comprising an indication unit, a Reset button, and a temperature sensor and a frequency converter in series, a register and a signal comparison circuit, one input of which is connected to the output of the recorder, the other to the output of the register, and the output to the control input of the register, the installation input of which is connected to the "Reset" button, while the output of the recorder is connected to the input of the register connected by the output to the input of the display unit, characterized in that it is additionally equipped with a Schmidt trigger, a general pulse generator and logic circuit I, where the outputs of the Schmidt trigger, the pulse generator and the frequency converter are connected to the inputs of the circuit And, the output of which is connected to the input of the recorder, and the input of the Schmidt trigger is connected to the output of the temperature sensor and the input of the frequency converter.