Датчик измерения температуры нулевого теплового потока

Датчик измерения температуры нулевого теплового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к датчику измерения температуры нулевого теплового потока для измерения внутренней температуры тела объекта.

Предшествующий уровень техники

В опубликованной заявке на патент DE 3527942 A1 раскрыт датчик измерения температуры для измерения внутренней температуры тела человека или животного. Одна сторона измерительного датчика должна быть размещена на коже тела человека или животного. В устройстве, перпендикулярно контактной области между датчиком и кожей тела и в направлении от контактной области, температурный датчик содержит в упомянутом порядке первый температурный датчик, теплоизолятор, второй температурный датчик и нагревательный элемент.

Если датчик измерения температуры размещается на коже тела, первый температурный датчик измеряет температуру кожи. При допущении, что внутренняя температура тела превышает температуру окружающей среды, возникает понижающийся температурный градиент в измерительном датчике в направлении от контактной области между датчиком измерения температуры и кожей: чем дальше конкретное положение в датчике измерения температуры от контактной области, тем ниже температура в данном конкретном положении. В частности, теплоизолятор создает значительный шаг в этом градиенте. Следовательно, второй температурный датчик должен измерять более низкую температуру, чем первый температурный датчик. Как результат снижающегося температурного градиента, тепловой поток должен присутствовать через температурный датчик в направлении от контактной области.

Следует отметить, что также имеется температурный градиент в теле человека или животного. Внутренняя часть тела имеет более высокую температуру, чем кожа. Тепловой поток присутствует из внутренней части тела в направлении к коже. Размещение датчика измерения температуры на коже тела влияет на температуру кожи ниже измерительного датчика. Часть кожи ниже измерительного датчика будет становиться более теплой вследствие локальной изоляционной способности датчика измерения температуры. Как следствие, тепловой поток в теле будет снижаться. По-прежнему существует тепловой поток через датчик измерения температуры в результате температурного градиента в самом устройстве. Датчик измерения температуры не выступает в качестве идеального изоляционного материала, и, как следствие, температура кожи по-прежнему ниже внутренней температуры тела.

Измеренная разность температур между первым температурным датчиком и вторым температурным датчиком является показателем для теплового потока из контактной области к верхней части датчика измерения температуры. Измеренная разность температур используется для того, чтобы управлять нагревательным элементом. Если верхняя часть датчика нагревается, температурный градиент в измерительном датчике, созданный посредством теплоизоляции, частично исчезает. Как следствие, тепловой поток из контактной области между датчиком измерения температуры и кожей тела к верхней части измерительного датчика уменьшается. Как следствие, кожа тела становится более теплой и близкой по температуре к внутренней температуре тела. Нагревательный элемент должен нагреваться до тех пор, пока измеренная разность температур между первым температурным датчиком и вторым температурным датчиком не становится очень небольшой и практически равной нулю.

Если разность температур, измеренная между первым и вторым температурным датчиком, является нулевой, то тепловой поток в датчике измерения температуры также является нулевым. Если отсутствует тепловой поток через датчик измерения температуры, то тепловой поток из тела к датчику измерения температуры также является близким к нулевому. Если отсутствует тепловой поток между телом и датчиком измерения температуры, можно предположить то, что датчик измерения температуры имеет температуру, идентичную температуре внутренней части тела.

Тем не менее, известно, что датчик измерения температуры в предшествующем уровне техники не является достаточно точным. В частности, в клинических условиях важно точно считывать внутреннюю температуру тела.

Сущность изобретения

Задача изобретения заключается в том, чтобы предоставлять датчик измерения температуры нулевого теплового потока, который более точно измеряет внутреннюю температуру тела объекта.

Первый аспект изобретения предоставляет датчик измерения температуры нулевого теплового потока по п.1 формулы. Второй аспект изобретения предоставляет датчик измерения температуры тела по п.15 формулы.

Датчик измерения температуры нулевого теплового потока согласно первому аспекту изобретения является измерительным датчиком для считывания внутренней температуры тела объекта. Датчик измерения температуры нулевого теплового потока содержит слой, который имеет первую сторону и вторую сторону. При применении первая сторона является ближайшей к объекту. Вторая сторона слоя скомпонована напротив первой стороны. При применении слой предназначен для получения первой разности температур поверх слоя в ответ на первый тепловой поток в первом направлении от первой стороны ко второй стороне.

Датчик измерения нулевого теплового потока дополнительно содержит датчик первого градиента, чтобы считывать на первой стороне слоя вторую температуру, отличающуюся во втором направлении. Второе направление идет от первой границы первой стороны в направлении ко второй границе первой стороны слоя.

Датчик измерения нулевого теплового потока дополнительно содержит модулятор первого теплового потока, скомпонованный на первой стороне слоя. Модулятор теплового потока сконструирован для изменения второго теплового потока во втором направлении на первой стороне слоя. Изменение второго теплового потока приводит к влиянию на вторую разность температур.

Датчик измерения нулевого теплового потока дополнительно содержит контроллер модулятора теплового потока для управления модулятором первого теплового потока в зависимости от считанной второй разности температур. Контроллер модулятора теплового потока управляет модулятором первого теплового потока так, что абсолютное значение второй разности температур снижается.

Датчик измерения температуры нулевого теплового потока имеет температурный градиент ниже слоя в поперечном направлении в результате тепловых потерь в экстремальных точках контактной области между датчиком измерения температуры и поверхностью объекта. Другой причиной температурного градиента на первой стороне слоя является температурный градиент в поперечном направлении в верхнем слое объекта, внутренняя температура тела которого измеряется. В объекте тепловой поток присутствует в поперечном направлении далеко от области, в которой объект контактирует с датчиком измерения температуры. Температурный градиент ниже слоя отрицательно влияет на точность температурного устройства. Если по-прежнему существует тепловой поток в результате температурного градиента, температура на первой стороне слоя по-прежнему не точно представляет внутреннюю температуру тела. Допущение, что температура датчика измерения температуры равна внутренней температуре тела, является ложным при таких условиях. Кроме того, температурный датчик, который используется для измерения температуры в конкретном местоположении на первой стороне слоя, имеет размер, превышающий нулевой. Если существует температурный градиент на первой стороне, температурный датчик также подвержен этому градиенту и измеряет температуру, которая находится между самой горячей точкой датчика и самой холодной точкой датчика.

Датчик температурного градиента согласно первому аспекту изобретения измеряет то, существует или нет равномерная температура на первой стороне слоя или возникает или нет разность температур. Если существует температурный градиент в поперечном направлении на первой стороне слоя, существует тепловой поток от более высокой температуры в направлении более низкой температуры. Модулятор теплового потока имеет возможность оказывать влияние на тепловой поток посредством добавления или извлечения тепла. Если температурный градиент снижается в направлении модулятора теплового потока, модулятор теплового потока добавляет тепло, и, как результат, разность абсолютной температуры становится меньшей или практически равной нулю. Если температурный градиент увеличивается в направлении модулятора теплового потока, модулятор теплового потока извлекает тепло, чтобы получать меньшую разность абсолютной температуры или получать разность абсолютной температуры, практически равную нулю.

Если температурное распределение ниже слоя в поперечном направлении становится более равномерным, тепловой поток в поперечном направлении меньше. Это приводит к тому, что температура на первой стороне слоя является, по меньшей мере, в большей степени равной внутренней температуре тела. Кроме того, каждый температурный датчик, который размещается на первой стороне слоя, подвержен меньшей разности температур в температурном датчике и, следовательно, более точно измеряет температуру. Таким образом, точность измерения внутренней температуры тела увеличивается посредством влияния на температурное распределение на первой стороне слоя так, что распределение становится более равномерным.

Следует отметить, что модулятор первого теплового потока может быть нагревателем, охладителем или комбинацией нагревателя и охладителя.

Первая сторона слоя является плоскостью с конечными размерами. Местоположения, в которых плоскость завершается, называются границей. Другие описания для границы первой стороны - это край первой стороны, крайнее местоположение первой стороны или конец первой стороны. Второе направление идет от первой границы ко второй границе. Это означает то, что второе направление приблизительно соответствует направлению плоскости первой стороны и может быть приблизительно параллельным плоскости первой стороны. Тем не менее, первая сторона может быть искривлена, если датчик измерения температуры нулевого теплового потока контактирует с искривленной поверхностью объекта. Второе направление может соответствовать искривленной поверхности, или второе направление соответствует линии, которая идет от первой границы первой стороны в направлении ко второй границе первой стороны.

За счет сокращения "слой для получения первой разности температур поверх слоя в ответ на первый тепловой поток" называется теплоизолятором далее в этой части данного документа. Несмотря на то что слой не является теплоизолятором в смысле "полного предотвращения протекания тепла в слое", он называется изоляционным материалом, поскольку слой предназначен для получения первой разности температур поверх слоя в ответ на первый тепловой поток. Если тепловой поток протекает через материал, который очень хорошо проводит тепло, то разность температур отсутствует между первой стороной материала и второй стороной материала. Таким образом, слой частично имеет характеристики изоляционного материала и частично допускает тепловой поток через слой.

В варианте осуществления датчик измерения нулевого теплового потока дополнительно содержит датчик второго градиента для считывания второго температурного градиента, конкретнее, второй разности температур в первом направлении. Датчик измерения нулевого теплового потока дополнительно содержит модулятор второго теплового потока, скомпонованный на второй стороне теплоизолятора. Модулятор второго теплового потока сконструирован для оказания влияния на первый тепловой поток так, что первый тепловой поток изменяется и, следовательно, изменяется вторая разность температур. Контроллер модулятора теплового потока дополнительно сконструирован для управления модулятором второго теплового потока при помощи считанной второй отличающейся температуры. Модулятор теплового потока управляется так, что абсолютное значение считанной второй разности температур снижается.

В другом варианте осуществления модулятор нулевого теплового потока имеет дополнительный теплоизолятор, размещенный на второй стороне теплоизолятора. Модулятор второго теплового потока размещается между и помещается в промежутке между теплоизолятором и дополнительным теплоизолятором. Преимущественным является то, чтобы иметь дополнительный теплоизолятор для повышения эффективности модулятора нулевого теплового потока. Модулятор второго теплового потока должен добавлять или извлекать тепло так, что на первый тепловой поток в первом направлении оказывается влияние, и неэффективным является, если модулятор второго теплового потока добавляет или извлекает тепло в или из окружающей среды датчика измерения температуры нулевого теплового потока.

В другом варианте осуществления датчик первого температурного градиента датчика измерения нулевого теплового потока содержит первый температурный датчик и второй температурный датчик. Первый температурный датчик и второй температурный датчик размещаются на первой стороне теплоизолятора и измеряют температуру в первом положении и втором положении. Первое положение и второе положение смещаются во втором направлении. Второй температурный датчик размещается между первым температурным датчиком и модулятором первого теплового потока.

Использование двух температурных датчиков для того, чтобы измерять разность температур, является очень действенным и эффективным способом считывания разности температур. Контроллер модулятора теплового потока управляет модулятором теплового потока, чтобы снижать абсолютное значение первой разности температур. Это требует контура обратной связи, в котором эффект управления модулятором теплового потока измеряется посредством датчика первого температурного градиента. Датчик первого температурного градиента в наибольшей степени допускает измерение влияния изменений в первой разности температур в результате изменений во втором тепловом потоке, если второй температурный датчик размещается между первым температурным датчиком и модулятором первого теплового потока.

В дополнительном варианте осуществления контроллер теплового потока инструктирует модулятору первого теплового потока добавлять тепло, если второй температурный датчик измеряет более низкую температуру, чем первый температурный датчик, или контроллер теплового потока инструктирует модулятору первого теплового потока извлекать тепло, если второй температурный датчик измеряет более высокую температуру, чем первый температурный датчик. Если температура в первом положении первого температурного датчика превышает температуру во втором положении второго температурного датчика, второй тепловой поток приблизительно соответствует линии от первого положения ко второму положению. Это означает то, что второй тепловой поток также протекает в направлении к модулятору первого теплового потока. В данном случае преимущественным является то, чтобы добавлять тепло в положении модулятора первого теплового потока, что приводит к непосредственному окружению модулятора первого теплового потока в тепловом потоке на значительном расстоянии от первого модулятора теплового потока. Данный локальный тепловой поток транспортирует тепло в направлении второго температурного датчика, и, следовательно, температура во втором положении увеличивается. Таким образом, добавление тепла в данном случае приводит к более низкому абсолютному значению первой разности температур, измеренной посредством датчика первого температурного градиента. Таким образом, существует меньше поперечных тепловых потерь, и датчик измерения температуры считывает более точно.

В другом варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока имеет третий температурный датчик. Третий температурный датчик размещается на второй стороне теплоизолятора и считывает температуру на второй стороне теплоизолятора. Датчик второго температурного градиента использует третий температурный датчик в комбинации с одним из первого температурного датчика или второго температурного датчика, чтобы считывать вторую разность температур.

Датчик второго температурного градиента должен измерять вторую разность температур в первом направлении. Разность между температурой на первой стороне и температурой на второй стороне является, следовательно, второй разностью температур. Температура на первой стороне представляется посредством температуры, считанной посредством первого температурного датчика, или она представляется посредством температуры, считанной посредством второго температурного датчика, или посредством комбинированного значения считанных температур посредством первого температурного датчика и второго температурного датчика. Температура на второй стороне представляется посредством температуры, считанной посредством третьего температурного датчика. Преимущественным является то, чтобы использовать первый температурный датчик и вторые температурные датчики в датчике первого температурного градиента, а также в датчике второго температурного градиента. Это является эффективным использованием температурных датчиков в датчике измерения температуры нулевого теплового потока.

В варианте осуществления модулятор первого теплового потока размещается на одной из границ первой стороны теплоизолятора. Как пояснено выше, первая разность температур является результатом поперечных тепловых потерь на границе контактной области между датчиком измерения температуры и поверхностью объекта. Если модулятор первого теплового потока размещается на одной или более данных границ, потерянное тепло является не результатом протекания второго теплового потока в поперечном направлении, а результатом выделяемой теплоты посредством модулятора первого теплового потока. Модулятор теплового потока функционирует в данных местоположениях относительно второго теплового потока в качестве изоляционного материала. Это приводит к меньшей первой разности температур на первой стороне теплоизолятора. В практическом варианте осуществления преимущественным является то, чтобы компоновать модулятор первого теплового потока вдоль всей границы первой стороны теплоизолятора. Это полностью предотвращает тепловые потери в поперечном направлении.

В другом варианте осуществления теплоизолятор имеет одно или более конкретных свойств.

Первое конкретное свойство заключается в том, что удельная теплопроводность теплоизолятора не отклоняется больше, чем на коэффициент 10, от удельной теплопроводности верхнего слоя объекта. Максимальный коэффициент отклонения в 10 является преимущественным, поскольку переход от материала с первой удельной теплопроводностью к материалу со второй различной удельной теплопроводностью приводит к тепловым потокам, которые изгибаются в окружении или при переходе. Например, если тепловой поток протекает в направлении материала с очень низкой удельной теплопроводностью, тепловой поток изгибается влево или вправо в слое непосредственно перед тем, как он достигает материала с очень низкой удельной теплопроводностью. Тепловой поток, который изгибается в поперечном направлении, способствует нежелательным поперечным тепловым потерям и неточным измерениям температуры. Если первая удельная теплопроводность имеет порядок, идентичный порядку второй удельной теплопроводности, на направление тепловых потоков не оказывается сильное влияние от перехода от первой теплопроводности ко второй теплопроводности. Это является преимущественным в датчике измерения температуры нулевого теплового потока, поскольку точность измерения температуры существенно зависит от пути, которому следует тепловой поток в верхнем слое объекта.

Второе конкретное свойство заключается в том, что удельная теплопроводность теплоизолятора ниже удельной теплопроводности верхнего слоя объекта. Для точного измерения является преимущественным, если первая сторона теплоизолятора нагревается посредством объекта в результате протекания тепла из внутренней части тела объекта к первой стороне теплоизолятора, и не является преимущественным, если данное тепло затем протекает ко второй стороне теплоизолятора. Таким образом, если удельная теплопроводность теплоизолятора ниже удельной теплопроводности верхнего слоя объекта, больше тепла протекает из внутренней части тела объекта к первой стороне, чем количество тепла, которое протекает затем ко второй стороне теплоизолятора.

Третье конкретное свойство заключается в том, что теплоизолятор изготовлен из гибкого материала. Объекты, внутренняя температура тела которых считывается, не всегда имеют плоскую поверхность. Например, датчик измерения температуры нулевого теплового потока может использоваться для того, чтобы считывать внутреннюю температуру головы человека, которая немного искривлена. Следовательно, преимущественным является то, чтобы иметь теплоизолятор из гибкого материала так, что датчик измерения температуры нулевого теплового потока движется по поверхности объекта, когда датчик измерения температуры нулевого теплового потока контактирует с объектом. Хороший контакт требуется для точного измерения внутренней температуры тела. Если датчик измерения температуры нулевого теплового потока не контактирует надежно с поверхностью объекта, слишком много тепла может быть потеряно в поперечном направлении.

Четвертое конкретное свойство заключается в том, что теплоизолятор сконструирован так, что он не поглощает жидкостей. Устройство измерения температуры нулевого теплового потока используется, например, для того, чтобы измерять внутреннюю температуру тела человека. Человек может потеть вследствие относительно высокой температуры окружающей среды, и предполагается, что кожа человека в местоположении, в котором температурный датчик нулевого теплового потока контактирует с кожей, начинает потеть. Если материал поглощает жидкости, удельная теплопроводность теплоизолятора сильно увеличивается. Как пояснено выше, слишком высокая удельная теплопроводность теплоизолятора приводит к неточному измерению внутренней температуры тела.

В практическом варианте осуществления материалом теплоизолятора является неопрен (полихлоропрен). Неопрен удовлетворяет всем четырем условиям, если датчик измерения температуры нулевого теплового потока используется для того, чтобы измерять внутреннюю температуру тела человека. Другими примерами практических материалов являются каучук из сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM), поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилен (PE), полипропилен (PP), метилакрилат (EMA), этиленвинилацетат (EVA) и полиолефин.

В варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока содержит на первой стороне теплоизолятора температурный датчик, чтобы измерять температуру на первой стороне теплоизолятора. Температура, считанная посредством температурного датчика, может представлять внутреннюю температуру тела объекта, если некоторые условия удовлетворяются. Датчик измерения температуры нулевого теплового потока содержит средство определения, чтобы определить точно ли была считана внутренняя температура тела. В конкретном варианте осуществления должно удовлетворяться только одно из последующих условий, в другом конкретном варианте осуществления оба из последующих условий должны удовлетворяться.

Первое условие состоит в том, что текущая считанная температура от температурного датчика не отклоняется больше, чем на предварительно заданное первое пороговое значение, от среднего предварительно заданного числа ранее считанных температур. Если данное условие удовлетворяется, считанная температура может считаться стабильной, что является индикатором достижения теплового равновесия между объектом и температурным датчиком нулевого теплового потока. Если тепловое равновесие получается, считанная температура является достоверным представлением внутренней температуры тела. В практическом варианте осуществления первое пороговое значение составляет 10^-1.

Второе условие состоит в том, что абсолютное значение второй разности температур, считанной посредством датчика второго температурного градиента, меньше второго порогового значения. Если абсолютное значение второй разности температур является достаточно небольшим, первый тепловой поток также является небольшим. Если первый тепловой поток является небольшим, температура на первой стороне теплоизолятора является близкой к внутренней температуре тела для тела объекта. В практическом варианте осуществления, второе пороговое значение составляет 10^-1.

В дополнительном варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно содержит средство, чтобы предоставлять обратную связь пользователю, является или нет считанная температура на первой стороне теплоизолятора надежным представлением внутренней температуры тела объекта. Пользователи датчика измерения температуры нулевого теплового потока зачастую являются медицинскими экспертами, которые требуют надежной информации температуры человека, чтобы принимать решение о лечении человека. Базирование решений на показаниях температуре, которые недостоверны, является нежелательным и возможно опасным. Следовательно, преимущественным является то, чтобы предоставлять пользователям обратную связь о достоверности считанной внутренней температуры тела, чтобы не допускать нежелательных или опасных ситуаций.

В варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно содержит регистратор термической массы. Регистратор термической массы предназначен для определения наличия термической массы на первой стороне теплоизолятора. Термическая масса определяется на основе считанного теплового сопротивления на первой стороне теплоизолятора. Регистратор термической массы определяет то, что термическая масса присутствует, если считанное тепловое сопротивление превышает предварительно заданное пороговое тепловое сопротивление. Тепловое сопротивление считывается посредством управления модулятором первого теплового потока на основе сигнала модуляции, чтобы получать модулированный второй тепловой поток, и посредством анализа считанной температуры посредством первого температурного датчика и/или второго температурного датчика. Считанная температура первого температурного датчика и/или второго температурного датчика анализируется, чтобы оценивать тепловое сопротивление между модулятором первого теплового потока и первым температурным датчиком и/или вторым температурным датчиком на основе передачи сигнала модуляции для считанной температуры первого температурного датчика и/или второго температурного датчика.

Термическая масса, например, является объектом, внутренняя температура тела которого измеряется. Если термическая масса присутствует, датчик измерения температуры нулевого теплового потока может работать, чтобы считывать внутреннюю температуру тела. Регистратор термической массы может сообщать контроллеру теплового потока, что датчик измерения нулевого теплового потока используется, так что контроллер теплового потока может выполнять свои операции. В случае отсутствия термической массы регистратор термической массы может инструктировать несколько частей датчика измерения температуры нулевого теплового потока для перехода в состояние ожидания. Следовательно, регистратор термической массы может использоваться для того, чтобы автоматизировать работу датчика измерения температуры нулевого теплового потока.

В дополнительном варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно содержит средство для предоставления обратной связи пользователю о наличии термической массы на первой стороне теплоизолятора.

Точное функционирование датчика измерения температуры нулевого теплового потока зависит также от правильного использования измерительного датчика. Если измерительный датчик не присоединен надежно к коже человека, датчик измерения нулевого теплового потока не считывает точно внутреннюю температуру тела. Преимущественным является то, чтобы сообщать пользователю измерительного датчика об обнаруженном отсутствии, чтобы предупреждать пользователя о неточном применении датчика. Кроме того, например, в медицинских условиях, в которых внутренняя температура тела пациента отслеживается удаленно, преимущественным является то, чтобы медицинский эксперт, который находится в местоположении, отличном от местоположения пациента, принимал информацию о корректном контакте между датчиком измерения температуры нулевого теплового потока и кожей пациента.

В варианте осуществления датчик измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно содержит температурный датчик модулятора первого теплового потока. Температурный датчик модулятора первого теплового потока размещается рядом с модулятором первого теплового потока. Датчик измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно содержит защитное средство. Защитное средство предотвращает то, что часть датчика измерения температуры нулевого теплового потока имеет температуру, превышающую первую защитную температуру, и предотвращает то, что часть датчика измерения температуры нулевого теплового потока имеет температуру, меньшую предварительно заданной второй защитной температуры. Защитное средство уменьшает добавление тепла посредством модулятора первого теплового потока, если считанная температура модулятора первого теплового потока превышает первую защитную температуру, или защитное средство уменьшает извлечение тепла посредством модулятора первого теплового потока, если считанная температура модулятора первого теплового потока ниже второй защитной температуры.

Если датчик измерения температуры нулевого теплового потока используется для того, чтобы измерять внутреннюю температуру тела животного или человека, измерительный датчик должен контактировать с кожей животного или человека. Кожа может быть повреждена, если измерительный датчик становится слишком горячим или слишком холодным. Повреждение может быть еще серьезнее, если измерительный датчик является слишком горячим или слишком холодным в течение более длительного периода. Желательно иметь средство, чтобы не допускать таких слишком высоких или слишком низких температур частей датчика измерения температуры нулевого теплового потока. Датчик измерения температуры нулевого теплового потока имеет активный компонент, который добавляет тепло или извлекает тепло, а именно модулятор первого теплового потока. Посредством предотвращения перегревания модулятора первого теплового потока до температуры выше первой защитной температуры и посредством предотвращения охлаждения модулятора первого теплового потока до температуры ниже второй защитной температуры части датчика измерения температуры нулевого теплового потока не становятся слишком теплыми или слишком холодными.

В дополнительном варианте осуществления температурный датчик модулятора второго теплового потока компонуется рядом с модулятором второго теплового потока. Температурный датчик модулятора второго теплового потока считывает температуру модулятора второго теплового потока. Защитное средство дополнительно сконструировано для уменьшения добавления тепла посредством модулятора второго теплового потока, если считанная температура модулятора второго теплового потока превышает первую защитную температуру. Защитное средство дополнительно сконструировано для уменьшения извлечения тепла посредством модулятора второго теплового потока, если считанная температура модулятора второго теплового потока ниже второй защитной температуры.

Модулятор второго теплового потока является вторым активным тепловым компонентом в датчике измерения температуры нулевого теплового потока. Следовательно, более безопасно, если модулятор второго теплового потока сопровождается посредством температурного датчика модулятора второго теплового потока, так что защитное средство может уменьшать добавление или извлечение тепла, если модулятор второго теплового потока становится слишком горячим или слишком холодным, соответственно. Это предотвращает нежелательный эффект повреждений кожи животных или людей, внутренняя температура тела которых считывается.

В другом варианте осуществления защитное средство датчика измерения температуры нулевого теплового потока дополнительно сконструировано для анализирования потребляемой мощности модулятора первого теплового потока. Защитное средство дополнительно сконструировано для уменьшения мощности, предоставленной в модулятор первого теплового потока, если потребляемая мощность превышает предварительно заданное защитное пороговое значение по потреблению мощности.

Мощность, используемая посредством модулятора первого теплового потока, является показателем количества тепла, которое добавляется к датчику измерения температуры нулевого теплового потока, или количества тепла, которое извлекается из датчика измерения температуры нулевого теплового потока. Слишком большое потребление мощности является знаком того, что датчик измерения температуры нулевого теплового потока может становиться слишком горячим или слишком холодным. В случаях, когда слишком большая мощность используется, желательно уменьшать потребление мощности, так что температурные проблемы предотвращаются. Кроме того, вероятно, что модулятор первого теплового потока работает на электроэнергии. Использование электроэнергии включает в себя риск короткого замыкания в измерительном датчике или короткого замыкания через объект, внутренняя температура тела которого считывается. В частности, короткое замыкание через тело животного или человека опасно для животного или человека. Короткие замыкания могут определяться посредством определения слишком высокого потребления мощности модулятора первого теплового потока. В практическом варианте осуществления защитное средство дополнительно анализирует потребляемую мощность модулятора второго теплового потока и уменьшает мощность, предоставленную в модулятор второго теплового потока, если защитное пороговое значение превышается.

Согласно второму аспекту изобретения датчик измерения температуры тела предоставляется, чтобы измерять внутреннюю температуру тела животного или человека. Датчик измерения температуры тела содержит датчик измерения температуры нулевого теплового потока согласно первому аспекту изобретения.

Эти и другие аспекты изобретения являются очевидными и должны истолковываться со ссылкой на описанные далее варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 изображает поперечное сечение первого варианта осуществления датчика измерения температуры нулевого теплового потока, размещенного на объекте;

фиг.2 схематично изображает поперечное сечение второго варианта осуществления датчика измерения температуры нулевого теплового потока;

фиг.3a схематично изображает поперечное сечение третьего варианта осуществления датчика измерения температуры нулевого теплового потока;

фиг.3b схематично изображает третий вариант осуществления датчика измерения температуры нулевого теплового потока при взгляде с первой стороны;

фиг.4a схематично изображает поперечное сечение четвертого варианта осуществления датчика измерения температуры нулевого теплового потока;

фиг.4b схематично изображает четвертый вариант осуществления при взгляде с первой стороны;

фиг.5 схематично изображает пятый вариант осуществления датчика измерения температуры нулевого