Біометричний термометр

1. Біометричний термометр, який містить вимірювальний перетворювач температури в електричну напругу, підключений до входу логічного пристрою з блоком індикації вимірювальної величини, що на визначений час зберігає вимірювану величину та відображає тенденції зміни вимірюваної величини: підвищення, пониження чи її сталість, який відрізняється тим, що в нього введено n перетворювачів інших біологічних параметрів, тактовий генератор імпульсів, аналоговий ключ, інформаційний вхід якого підключено до виходу вимірювального перетворювача температури в електричну напругу або вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів в електричну напругу, в логічний пристрій введено n порогових індикаторних комірок, розміщених в лінійку, виходи перетворювачів інших біологічних параметрів підключені до загальної для всіх порогових індикаторних комірок сигнальної шини, два диференціатори, які з'єднані входами з виходом вимірювального перетворювача температури, першим та другим логічними елементами 2І-HI та інвертором, включеним між виходом одного з диференціаторів та одним входом другого логічного елемента 2І-HI, другий вхід якого з'єднано з виходом другого диференціатора, а його вихід - з керуючим входом аналогового ключа, шиною керування та одним з входів першого логічного елемента 2І-HI, другий вхід якого підключений до виходу тактового генератора, а його вихід з'єднано з загальною для всіх n порогових індикаторних комірок шиною зворотного зв'язку, при цьому кожна з порогових індикаторних комірок виконана у вигляді біполярного транзистора, першого, другого та третього резисторів, першого розділювального діода, анод якого з'єднано з сигнальною шиною світлодіода зворот 2 (19) 1 3 58919 4 2. Термометр за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з диференціаторів обладнано складеним транзистором, колектор якого через резистор навантаження підключено до шини живлення, а його емітер з'єднано з загальною шиною, резистивним подільником напруг, що включений між шиною живлення та загальною шиною і з'єднаний своєю середньою точкою з базою транзистора та кон денсатором, включеним між базою транзистора та виходом вимірювального перетворювача температури або вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів, причому колектор транзистора одного із диференціаторів з'єднаний з входом інвертора, а колектор транзистора другого диференціатора - з другим входом логічного елемента 2І-HI. Корисна модель належить до біомедичного приладобудування та може бути використана в різних галузях медицини, де необхідні виміри температури з підвищеною інформативністю. Корисна модель дозволяє підвищити інформативність візуального відображення температури та інших біомедичних параметрів й тенденцій його зміни на прикладі величини вимірюваної температури та її зміни. Відомий термометр [АС СРСР № 1120179, кл. G01 К7/00, 21.03.1983.], що складається з перетворювача температури в напругу, перший вивід якого безпосередньо, а другий через резистор, з'єднані з першим і другим входами вимірювального підсилювача, вихід якого підключений до індикатора, комутатора, n граничних блоків і n керованих джерел струму, входи яких з'єднані з виходами граничних блоків, а виходи підключені до другого виводу перетворювача температури в напругу й другого входу вимірювального підсилювача, з'єднаного із загальною шиною пристрою, при цьому вихід вимірювального підсилювача з'єднаний через комутатор із входами n порогових блоків. Недоліками даного пристрою є вузькі функціональні можливості, низька інформативність та відсутність можливості підключення додаткових вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів. Найбільш близьким до запропонованого є термометр [Заявка ЕПВ №0168640, кл. G01 К1/02, опубл. 22.01.86], що містить вимірювальний перетворювач температури в електричну напругу, підключений до входу логічного пристрою з блоком індикації вимірювальної величини, що на якийсь час зберігає вимірювану величину та відображає підвищення, пониження чи незмінність вимірюваної величини, тобто тенденції її зміни, таким чином, що користувач може здійснити оцінку відносно того, чи вимірювальний перетворювач температури працює належним чином, і відносно того, чи забезпечується достовірна стабільність виміру температури, що забезпечує високу надійність температурного контролю. Недоліками даного термометра є функціональна складність при апаратній реалізації та обмежені функціональні можливості, зокрема низька інформативність та відсутність можливості підключення додаткових вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей, зокрема інформативності візуального відображення біомедичного термометра та забезпечення мож ливості підключення додаткових вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів. Так, в пристрої за рахунок використання лінійки порогових індикаторних комірок досягається можливість підвищити інформативність візуального відображення інших біомедичних параметрів і тенденцій їх зміни. Поставлена задача досягається тим, що в біометричний термометр, який містить вимірювальний перетворювач температури в електричну напругу, підключений до входу логічного пристрою з блоком індикації вимірювальної величини, що на визначений час зберігає вимірювану величину та відображає тенденції зміни вимірюваної величини: підвищення, пониження чи її сталість, таким чином, що користувач може здійснити оцінку відносно того, чи вимірювальний перетворювач температури працює належним чином, і відносно того, чи забезпечується достовірна стабільність виміру температури, що забезпечує високу надійність температурного контролю, введено n перетворювачів інших біологічних параметрів, тактовий генератор імпульсів, аналоговий ключ, інформаційний вхід якого підключено до виходу вимірювального перетворювача температури в електричну напругу або вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів в електричну напругу, в логічний пристрій введено n порогових індикаторних комірок, розміщених в лінійку, виходи перетворювачів інших біологічних параметрів підключені до загальної для всіх порогових індикаторних комірок сигнальної шини, два диференціатори, які з'єднані входами з виходом вимірювального перетворювача температури, першим та другим логічними елементами 2І-HI та інвертором, включеним між виходом одного з диференціаторів та одним входом другого логічного елемента 2І-HI, другий вхід якого з'єднано з виходом другого диференціатора, а його вихід – з керуючим входом аналогового ключа, шиною керування та одним з входів першого логічного елемента 2І-HI, другий вхід якого підключений до виходу тактового генератора, а його вихід з'єднано з загальною для всіх n порогових індикаторних комірок шиною зворотного зв'язку, при цьому кожна з порогових індикаторних комірок виконана у вигляді біполярного транзистора, першого, другого та третього резисторів, першого розділювального діода, анод якого з'єднано з сигнальною шиною світлодіода зворотного зв'язку, індикаційного світлодіода, фотодіода зворотного зв'язку, катод якого з'єднано з шиною зворотного зв'язку, а його анод підключений до бази транзистора та до об'єднаних перших виводів першого та 5 другого резисторів, другі виводи яких підключено відповідно до катоду першого розділювального діода та до загальної шини, до якої підключений емітер транзистора, між колектором якого та шиною живлення включені послідовно третій резистор, індикаційний світлодіод та світлодіод зворотного зв'язку, який оптично зв'язаний з фотодіодом зворотного зв'язку своєї порогової індикаторної комірки, кожна порогова індикаторна комірка, за виключенням останньої, обладнана другим розділювальним діодом та першим фотодіодом погашення, анод якого підключено до анода другого розділювального діода, а катод підключений до шини керування, кожна порогова індикаторна комірка, за виключенням першої, обладнана першим світлодіодом погашення, включеним послідовно в колекторну ланку транзистора та оптично зв'язаним з першим фотодіодом погашення попередньої порогової індикаторної комірки, кожна порогова індикаторна комірка, за виключенням першої та останньої, обладнана другим фотодіодом погашення, катод якого підключений до бази транзистора, а його анод - до катода першого фотодіода погашення; кожна порогова індикаторна комірка, за виключенням двох останніх, обладнана четвертим резистором, третім розділювальним діодом та другим світлодіодом, катод якого з'єднано з загальною шиною, а його анод підключено до першого виводу четвертого резистора та до анода третього розділювального діода, катод якого підключено до колектора транзистора, причому другий світлодіод погашення оптично зв'язаний з другим фотодіодом погашення наступної порогової індикаторної комірки, другий вивід четвертого резистора підключений до шини живлення, а катод першого фотодіода погашення в першій пороговій індикаторній комірці підключений до бази його транзистора, крім того, в біометричний термометр також введено 1...n блоків вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів, які підключені до входу логічного пристрою з блоком індикації вимірюваної величини, які крім температури дозволяють вимірювати який завгодно біологічний параметр. Кожен з диференціаторів обладнано складеним транзистором, колектор якого через резистор навантаження підключено до шини живлення, а його емітер з'єднано з загальною шиною, резистивним подільником напруг, що включений між шиною живлення та загальною шиною і з'єднаний своєю середньою точкою з базою транзистора та конденсатором, включеним між базою транзистора та виходом вимірювального перетворювача температури або вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів, причому колектор транзистора одного із диференціаторів з'єднаний з входом інвертора, а колектор транзистора другого диференціатора - з другим входом логічного елемента 2І-HI. На кресленні зображено схему біометричного термометра. Термометр містить вимірювальний перетворювач температури в електричну напругу 1, 1...n блоків вимірювальних перетворювачів інших біологічних параметрів 37, n пороговых індикаторних комірок 2.1, 2.2, ..., 2.n, розміщених в лінійку, так 58919 6 товий генератор імпульсів 3, аналоговий ключ 4, перший 5 та другий 6 логічні елементи 2І-HI, інвертор 7, шину керування 8, сигнальну шину 9, шину 10 зворотного зв'язку, два диференціатора 11 та 12, в кожному з яких міститься конденсатор 13, перший 14, другий 15 та третій 16 резистори, складений транзистор 17, причому база складеного транзистора 17 підключена до першої обкладки конденсатора 13 та до спільних перших виводів першого 14 та другого 15 резисторів, що утворюють подільник напруги, другі виводи яких підключені відповідно до шини 18 живлення та до загальної шини 19, друга обкладка конденсатора 13 підключена до виходу вимірювального перетворювача температури в електричну напругу 1 та до інформаційного входу 20 аналогового ключа 4, керуючий вхід 21 якого підключено до першого входу першого елемента 2І-HI 5, до шини керування 8 та до виходу другого елемента 2І-HI 6, перший вхід якого підключено до колектора складеного транзистора 17 першого диференціатора 11 та першого виводу третього резистора 16, другий вивід якого підключений до шини живлення 18, другий вхід другого елемента 2І-HI 6 підключено до виходу інвертора 7, вхід якого підключено до колектора складеного транзистора 17 другого диференціатора 11 та 12 підключений до загальної шини 19, вихід аналогового ключа 4 підключено до сигнальної шини 9, тактовий генератор 3 підключений до другого входу першого елемента 2І-НІ 5, вихід якого підключено до шини 10 зворотного зв'язку. В кожній пороговій індикаторній комірці 2.1...2.n міститься біполярний транзистор 22, перший 23, другий 24 та третій 25 резистори, перший розділювальний діод 26, індикаторний світлодіод 27, світлодіод 28 зворотного зв'язку, фотодіод 29 зворотного зв'язку, анод якого підключений до бази транзистора 22 та до перших виводів першого 23 та другого 24 резисторів, другі виводи яких підключено відповідно до катода першого розділювального діода 26 та до загальної шини 19, до якої підключений емітер транзистора 22, між колектором якого та шиною живлення 18 включені послідовно третій резистор 25, індикаторний світлодіод 27 та світлодіод 28 зворотного зв'язку, який оптично зв'язаний з фотодіодом 29 зворотного зв'язку своєї порогової індикаторної комірки, катод якого підключено до шини 10 зворотного зв'язку. Анод першого розділювального діода 26 підключений до сигнальної шини 9. В кожній пороговій індикаторній комірці 2.1,...,2.(n-1), за виключенням останньої 2n, введені другий розділювальний діод 30, перший фотодіод 31 погашення, анод якого підключено до анода другого розділювального діода 30, катод якого підключений до шини керування 8, в кожній пороговій індикаторній комірці 2.2,...,2.n, за виключенням першої 2.1, введений перший світлодіод 32 погашення, включений послідовно в колекторну ланку транзистора 22 та оптично зв'язаний з першим світлодіодом 31 погашення попередньої порогової індикаторної комірки. В кожній пороговій індикаторній комірці 2.2,...,2.(n-1), за виключенням першої 2.1 та останньої 2.n, міститься другий фотодіод 33 погашення, анод якого підключено до катода першого фотодіода 31 погашення, катод 7 другого фотодіода 33 погашення, а в першій індикаторній комірці 2.1 - катод першого фотодіода 31 погашення підключений до бази транзистора 22. В кожній пороговій індикаторній комірці 2.1,...,2.(n-2), за виключенням двох останніх 2.(n-1) та 2.n, введені четвертий резистор 34, третій розділювальний діод 35, другий світлодіод 36 погашення, анод якого підключений до першого виводу четвертого резистора 34 та до анода третього розділювального діода 35, катод якого підключено до колектора транзистора 22, а другий вивід четвертого резистора 34 підключений до шини живлення 18, загальна шина 19 підключена до катода другого світлодіода 36 погашення, який оптично зв'язано з другим фотодіодом 33 погашення наступної порогової індикаторної комірки. Біомедичний термометр працює наступним чином. Резистори 14 та 15 першого 11 чи другого 12 диференціаторів вибрані так, що у нормальному стані, тобто коли на виході перетворювача 1 присутня постійна напруга, складений транзистор 17 першого диференціатора 11 знаходиться в закритому стані і на виході цього диференціатора присутня напруга "1", а складений транзистор 17 другого диференціатора 12 знаходиться в відкритому стані, а на його виході присутня напруга "0". Робочі точки складених транзисторів 17 першого 11 та другого 12 диференціаторів вибрані на початку та у кінці активної області транзистора відповідно. Конденсатор 13 та опір, утворений паралельним включенням резисторів 14 та 15, та опір транзистора R17 зі сторони бази утворюють диференціальну RC-ланку, на виході якої напруга змінюється пропорційно до швидкості зміни напруги Uпр на виході перетворювача 1. Якщо швидкість зміни напруги (dUпр/dt)>0, то на виході RC-ланок диференціаторів 11 та 12 присутня додатня напруга, яка відкриває складений транзистор 17 першого диференціатора 11 внаслідок його значного коефіцієнта підсилення, а на виході першого диференціатора 11 з'являється напруга "0". Складений транзистор 17 другого диференціатора 12 переходить у більш глибоке насичення. Якщо (dUпр/dt)