Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в медицинской технике при цифровых измерениях температуры.

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).

Недостатком этого измерителя является сложность конструкции, дороговизна и невозможность автоматического выбора максимального значения из сделанных измерений.

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.

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.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности работы устройства.

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.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.

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.

Устройство работает следующим образом.

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 пачке

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

t - температура тела человека.

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.

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.

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.

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, отличающееся тем, что оно 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.