电子体温计及其精度调整方法

电子体温计及其精度调整方法
【专利摘要】本发明涉及一种医疗器械。为解决传统体温计在读数时所存在的不便，本发明提供一种电子体温计，包括一传统体温计，所述的传统体温计包括液泡及与液泡连接固定的玻璃杆，玻璃杆上设有刻度线，其特征在于：所述的液泡壁内含有热敏电阻，在玻璃杆杆壁内含有与热敏电阻连接的碳膜导线，该碳膜导线延伸至玻璃杆后端并与后端的电极相连；还包括一智能控制器，所述的电极与智能控制器连接，在智能控制器的表面设有LED显示窗口。该电子体温计读数直观、方便，可保证电子测量的准确性。
【专利说明】电子体温计及其精度调整方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种医疗器械，具体是指一种电子体温计及其精度调整方法。
【背景技术】
[0003]传统体温计工作原理是测体温时，液泡内的水银，受热体积膨胀，水银可由颈部分上升到管内某位置，当与体温达到热平衡时，水银柱恒定。此时通过体温计玻璃壁上的刻度进行体温读取，由于玻璃壁上的刻度间隔较小，在读数时十分不便，需要不断旋转体温计利用玻璃壁的放大功能对水银柱进行放大，即使如此，也容易在读数时造成错误。

【发明内容】

[0004]为解决传统体温计在读数时所存在的不便，本发明提供一种在传统体温计基础上进行改进所形成的电子体温计。
[0005]为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为:电子体温计，包括一传统体温计，所述的传统体温计包括液泡及与液泡连接固定的玻璃杆，玻璃杆上设有刻度线，其特征在于:所述的液泡壁内含有热敏电阻，在玻璃杆杆壁内含有与热敏电阻连接的碳膜导线，该碳膜导线延伸至玻璃杆后端并与后端的电极相连；还包括一智能控制器，所述的电极与智能控制器连接，在智能控制器的表面设有LED显示窗口。
[0006]所述的智能控制器包括座体及与座体固定为一体的显示块体，座体内部设有智能控制板，在所述座体底部设有一内陷的玻璃杆插入腔，在玻璃杆插入腔的腔底设有电极插孔；所述的LED显示窗口位于显示块体上。
[0007]所述的智能控制板包括CP`U模块及显示模块，所述的CPU模块采用LPC2142芯片，所述的显示模块采用MC14489芯片，所述的热敏电阻通过电极将其两端的电压值送至LPC2142芯片的AD0.1输入脚经芯片内部A/D转换后形成数字信号，该数字信号经过处理后通过LPC2142芯片的串行口送至MC14489芯片，由MC14489芯片驱动LED将数值显示在LED显示窗口上。
[0008]所述的智能控制器表面设有设置按键，该智能控制器能够以玻璃杆上刻度线所显示的温度值为参考值，通过设置按键调整LED显示窗口的显示值以调整测量精度。
[0009]所述的设置按键包括“SET”键、“ + ”键及“一”键。
[0010]一种智能控制器针对该电子体温计精度的调整方法，将32_42°C的温度区间以1°C为单位计算出每单位的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K0，将10个KO值存入到处理器中，然后将所显示的温度值调整为玻璃杆杆壁上刻度线所显示的温度值，计算出调整后的温度值与其相邻的小整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K1，计算出调整后的温度值与其相邻的大整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K2，KO= ((K1+K2) /2+K0) /2。[0011]该电子体温计采用上述结构后在测量体温时读数直观、方便，同时可以将电子测量的结果与传统温度计读数进行比对，并可通过比对结果对电子测量的精度进行调整，保证电子测量的准确性。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]附图1为该电子体温计的结构示意图。
[0013]附图2为智能控制器的结构示意图。
[0014]附图3为智能控制器的电子线路图。
[0015]附图4为热敏电阻阻值与温度的特性曲线。
[0016]附图5为智能控制器控制程序流程图。
[0017]附图6为智能控制器精度调整子程序流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0019]如附图1所示，电子体温计，包括一传统体温计，所述的传统体温计包括液泡I及与液泡连接固定的玻璃杆2，玻璃杆上设有刻度线3。
[0020]如附图1所示，在液泡壁内含有热敏电阻4，在玻璃杆杆壁内含有与热敏电阻连接的碳膜导线5，该碳膜导线5延伸至玻璃杆后端并与后端的电极6相连。
[0021]如附图1及附图2所示，还包括一智能控制器7，该智能控制器7包括座体7-1及与座体固定为一体的显示块体7-2，座体内部设有智能控制板，在所述座体底部设有一内陷的玻璃杆插入腔7-11，在玻璃杆插入腔的腔底设有电极插孔7-12，LED显示窗口 7_21位于显示块体7-2上。
[0022]如附图1及附图2所示，将体温计的玻璃杆2的尾端插入到智能控制器底座的插入腔7-11内，电极6插入到电极插孔7-12内实现了热敏电阻4与智能控制器7的连接，热敏电阻4的阻值根据环境温度的变化而产生改变，智能控制器7根据该阻值的改变计算出环境温度并将该温度值显示在LED显示窗口 7-21上。
[0023]根据上述描述可知，智能控制器应包含一单片机系统，单片机可选用多种型号，如MSC51系列、PIC系列等。在本实施例中，单片机优选ARM微处理器LPC2142，显示模块优选MC14489，并以上述两种芯片为例进行线路的详细说明。
[0024]如附图3所示，热敏电阻NTC串连上电阻R4后再接+5V电源，取NTC两端电压送入LPC2142的AD0.1 (P0.28)引脚进行A/D转换，转换的结果通过一个同步、全双工串行SPI接口(附图中的MOS、Scko, Sselo引脚)输出到MC14489进行温度的实时显示。
[0025]如附图4所示，热敏电阻阻值与温度的特性曲线是一条指数曲线，因此热敏电阻两端的电压值与温度的特性曲线相应也为一条指数曲线，其非线性较大，在要求不高的一般应用中，常作出在一定范围内温度与阻值成线性关系的假定，以简化计算。常采用的计算公式为:T=T0-KVt，其中T为待测温度，TO为与热敏电阻有关的温度参数(如附图6中的TO所示)，Vt为热敏电 阻两端的电压，K为温度与Vt的线性比例，由此可知，当确定Τ0、Κ及Vt值以后，很容易计算出热敏电阻所处的环境温度。而根据附图6所示，当热敏电阻选定后，其TO值可以确定，Vt值通过测量可得，关键在于K值的确定，K值的确定直接关系到测量的精度。由于Vt与温度特性是采用假定的线性关系进行计算，因此温度的变化范围越小，其越接近线性关系。在本实施例的计算中，将温度的变化范围确定在32-42°C之间，将该温度变化范围以1°C分为10段，每段取单独的K值进行计算，K值分别确定为Κ0-1、Κ0-2…….K0-10,Vt在32-42°C之间确定11个点位值，分别确定为V32、V33……V42。如当测得的Vt值位于36-37°C之间时，此时V37〈Vt〈V36，K值相应选定K0-5，此时T=T0-K0_5*Vt。
[0026]由上述描述可知，尽管将温度的变化范围分为10份，相应的K值分别确定为K0-1、K0-2……K0-10，但是在1°C的变化范围内，Vt与温度特性仍是指数曲线，由此仍会造成电子测量与物理测量之间的误差，为进一步减小该误差，本实施例提供了一种电子测量精度调整的方法。
[0027]如附图1及附图2所示，在智能控制器表面设有设置按键8，设置按键包括“SET”键、“ + ”键及“一”键，调整时，以玻璃杆上刻度线所显示的温度值为参考值，通过“SET”键、“ + ”键及“一”键的组合运用将LED显示窗口的显示值调整为物理测量值。
[0028]当LED现实窗口显示值调整后，在智能控制器内部的处理方法为:以所测得的T值为36.5°C，物理测量值为36.8°C为例，将LED显示窗口的T值调整为36.8°C。智能控制器内部确定的Vt值位于V37-V36之间，K值确定为K0-5，此时调整后需要重新确定K0-5的值，按照计算机程序中的赋值语句，K0-5的赋值公式为:K0-5= ((Kl+K2)/2+K0-5)/2。其中Kl=(Vt-V37)/2，K2= (V36-Vt)/2。同理，当测得的Vt值位于其他两个点位值之间时，参照上述方法重新确定K值。
[0029]由此可得出一种智能控制器针对该电子体温计精度的调整方法，将32_42°C的温度区间以rc为单位计算出每单位的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K0，将10个KO值存入到处理器中，然后将所显示的温度值调整为玻璃杆杆壁上刻度线所显示的温度值，计算出调整后的温度值与其相邻的小整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K1，计算出调整后的温度值与其相邻的大整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例`，记为K2，KO= ((K1+K2) /2+K0) /2。
[0030]附图5及附图6示出了该智能控制器控制程序流程图及精度调整子程序流程图。
[0031]如附图5所示，智能控制器得电后首先进行初始化处理，然后启动A/D转换，将测得的Vt值转换为温度值传送给LED显示模块进行显示，在LED显示时确定是否进行精度调整，如调整，调用精度调整子程序，否则转至A/D转换进行循环。
[0032]如附图6所示，当进行精度调整时，读取调整值，确定Vt所在点位区间，分别计算出前述的K1、及K2，重新对该点位区间的K值进行赋值。
[0033]采用上述的精度调整方法，电子测量与物理测量的误差结果基本可减小至0.050C之间，当采用保留一位小数进行显示时，电子测量结果能够与物理测量结果保持一致。
[0034]该电子体温计由于是在传统体温计基础上进行改进，可以将电子测量的结果与传统温度计读数进行比对，体温计玻璃杆与智能控制器为插接连接方式，当玻璃杆或液泡发生破损后，可以直接进行更换，通过智能控制器上的调整按键重新调整测量精度即可。
【权利要求】
1.电子体温计，包括一传统体温计，所述的传统体温计包括液泡及与液泡连接固定的玻璃杆，玻璃杆上设有刻度线，其特征在于:所述的液泡壁内含有热敏电阻，在玻璃杆杆壁内含有与热敏电阻连接的碳膜导线，该碳膜导线延伸至玻璃杆后端并与后端的电极相连；还包括一智能控制器，所述的电极与智能控制器连接，在智能控制器的表面设有LED显示窗P。
2.根据权利要求1所述的电子体温计，其特征在于:所述的智能控制器包括座体及与座体固定为一体的显示块体，座体内部设有智能控制板，在所述座体底部设有一内陷的玻璃杆插入腔，在玻璃杆插入腔的腔底设有电极插孔；所述的LED显示窗口位于显示块体上。
3.根据权利要求2所述的电子体温计，其特征在于:所述的智能控制板包括CPU模块及显示模块，所述的CPU模块采用LPC2142芯片，所述的显示模块采用MC14489芯片，所述的热敏电阻通过电极将其两端的电压值送至LPC2142芯片的AD0.1输入脚经芯片内部A/D转换后形成数字信号，该数字信号经过处理后通过LPC2142芯片的串行口送至MC14489芯片，由MC14489芯片驱动LED将数值显示在LED显示窗口上。
4.根据权利要求1所述的电子体温计，其特征在于:所述的智能控制器表面设有设置按键，该智能控制器能够以玻璃杆上刻度线所显示的温度值为参考值，通过设置按键调整LED显示窗口的显示值以调整测量精度。
5.根据权利要求4所述的电子体温计，其特征在于:所述的设置按键包括“SET”键、“+ ”键及“一”键。
6.一种权利要求4所述的电子体温计，其智能控制器针对该电子体温计精度的调整方法，将32-42°C的温度区间以1°C为单位计算出每单位的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K0，将10个KO值存入到处理器中，然后将所显示的温度值调整为玻璃杆杆壁上刻度线所显示的温度值，`计算出调整后的温度值与其相邻的小整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K1，计算出调整后的温度值与其相邻的大整数值之间的温度与热敏电阻两端电压变化的函数比例，记为K2，KO= ((K1+K2) /2+K0) /2。
【文档编号】A61B5/01GK103815879SQ201410080146
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】曲新艳, 曲湘云 申请人:曲新艳