多通道体温监测装置制造方法及图纸

一种多通道体温监测装置，采用在金属感温介质与Ｐ－Ｎ结或肖特基二极管之间充填低熔点金属材料的温度传感器，直流压源通过可变电阻为测温元件提供电流，具有消除设定系统误差的电路和多电平温度越限报警电路．测温、设定及报警精度高．适于长期连续监测体温变化过程，识别体温的多层次变化，可用于人体不同部位温度值的对比实时监测和门诊快速体温测量，还可用于大范围多观测对象的临床集中监测，提高监测效率和降低装置成本．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学工程领域，属于实现大范围临床高精度体温监测的装置专利技术。体温是医学临床诊断、治疗、护理必需的基本参数之一，目前有多种采用接触测温传感器的体温监测装置。但往往由于温度传感器测温参数离散，不易实现多个监测对象的单通道信号处理，难以进行大范围集中监测;由于仪器本身的温漂，不易实现长期连续高精度监测;也由于温度传感器功耗和动态电阻之间的矛盾，传感器产生的电信号在传输过程中会出现显著的误差，致使目前体温监测装置大多限于单台非持续工作状态。本专利技术旨在提出一种技术方案，据此制造具有较高测温、设定和报警精度，测温传感器输出的信号可以远距离传输，可以长期持续工作的大范围集中体温监测装置。图1本专利技术所采用的温度传感器结构剖面示意图1-接触测温元件，2-绝缘材料包膜，3-填充金属介质，4-与被监测对象接触的感温金属介质。图2本专利技术采用的多通道测温传感器供电及信号输出电路原理图1-直流电源，2、3、4、5-固定电阻，6-稳压管，7-运算放大器，8-可调电阻，9-p-n结温度传感器，10-切换监测点的开关，11-单通道信号处理系统输入端。图3消除显示仪表系统误差的设定值调节系统电原理图1-参考直流电源，2-电阻分压器，3-按钮开关，4-温度显示仪表，5-测温对象产生的温度电压信号源，6-电压比较器。图4多设定值报警电路原理图1-直流电源，2-电阻分压器，3-运算放大器，4、5、6-固定电阻，7、8、9-发光二极管，10-晶体管，11-电声源。采用半导体p-n结(包括将晶体管两个电极短路联结之后与第三个电极构成的p-n结)或肖特基二极管做为将温度转换为电讯号的传感元件，其管芯基片及引线复以薄层绝缘介质，置于金属材料构成的外壳内侧，其外侧表面为与被测对象直接接触的热交换界面，在此金属外壳内侧表面与上述管芯基片及引线之间充填熔点在250℃以下的金属介质，在熔融状态下充满管芯基片与上述金属外壳内侧表面之间的空间，凝固后管芯基片被包复在所填充的金属介质之中，上述金属外壳外侧感温面和上述管芯基片之间没有气体间隙或高热阻介质，以改善测温元件的响应特性，并减少体温测量过程中因传感器与被测对象接触方式不同所引起测量误差。两种典型测温传感器的结构示意如图1。采用直流电压源通过可调电阻向p-n结或肖特基二极管供电，分别通过可调电阻同时向每一个用于测温的p-n结或肖特基二极管供电，调节串联在直流电压源和p-n结或肖特基二极管之间的可变电阻，使每个用于测量温度的p-n结或肖特基二极管在相同的温度下具有相同的正向电压，使所采用的所有测温元件具有严格相同的测温参数。每个测温p-n结或肖特基二极管的一端与直流电源的一端相联，另一端(即与可调电阻相联的一端)通过开关与单通道(即所有测温元件的公共信号处理通道)信号处理系统输入端相联，由于开关切换过程不改变p-n结或肖特基二极管的工作状态，高速切换过程不致由于热平衡过程的变化而影响测量精度。这种供电方式向每一个p-n结或肖特基二极管提供随温度变化的正向电流，有助于减小测温元件的固有非线性，从而进一步提高监测精度。多通道测温传感器供电及信号输出电路原理如图2。测温传感器输出的电压信号经过放大之后加在电压比较器的一个输入端上，参考直流电源输出的电压信号加在电压比较器的另一个输入端上，在这个电压比较器的输出端得到控制光声报警指示电路的电信号，用提高测温信号电压增益的方法减小电压比较器阈值产生的报警误差。用同一个电压表指示相应于被测对象温度值的电压值和参考直流电源输出的电压值，前者加在上述电压比较器的一个输入端上，后者加在其另一个输入端上，使参考直流电源输出的设定电压相应的温度值与被测对象实际温度值读数的系统误差为零。电路原理如图3。同时采用被测对象温度超过某设定温度值发出报警指示信号的超温报警器和被测对象温度低于某设定温度值发出另一种报警指示信号的欠温报警器，适应对临床多种疾病的监测需要。上述超温和欠温报警器有一个或一个以上不同的报警设定温度值，当被监测对象温度达到以上设定温度值时发出相应的报警信号。一种由电阻分压器和运算放大器构成的多设定值超温报警电路原理如图4。采用上述多设定值的超温和欠温报警器有助于对被监测对象超温和欠温病理状态给以更精确地定量区分，其中每一个设定温度值都由指示被监测对象温度值的温度显示仪表读出。为了连续指示被监测对象的温度，指示温度的电压表通过自动复位开关分别与被放大的测温传感器输出电压信号或由参考直流电源经过电阻分压器产生的可调设定电压信号相联，开关处于自由状态(即操作者不触及开关)时温度显示仪表指示被监测对象温度。为防止操作者误动作并保持所需的设定精度，调节超温欠温报警设定值的电位器具有机械锁定装置或装在该监测仪器的内部。实现本专利技术的一个具体方案。以硅p-n结或肖特基二极管做测温元件，用铜做与被监测对象直接接触的感温介质，外表面(与被测对象直接接触的表面)镀银、金、镍、锌或铬，硅p-n结或肖特基二极管管芯基片及电极引线复以厚度在0.2MM以下的绝缘材料(例如环氧树脂或聚酰亚胺，或直接在管芯基片和引线上沉积一层化合物(如SiO2)薄膜，在包复绝缘材料的管芯基片、引线与铜质感温介质内表面之间充填锡、铅、铋或它们构成的合金，与铜质感温介质内表面形成合金接触，填充金属在熔化状态包复复以绝缘材料的管芯基片、引线，凝固后仍将其包复于中，填充金属介质与管芯基片、引线保持绝缘。通过可变电阻为测温p-n结供电的直流电源电压在1.0伏特至2.0伏特之间，同时为20个测温p-n结供电。通过20点切换开关分别将每个测温p-n结输出的电压讯号输入放大器。同时采用体温超过38、39、40℃时分别发出相应报警信号的三电平超温报警器和体温低于34、32、30℃时分别发出相应报警信号的三电平欠温报警器，有六个开关和六个电位器分别用以调整报警设定值。按上述方式工作的20个测温传感器分别用于监测不同床位的患者，或用于门诊快速体温测量，或用于监测同一人体不同部位的温度分布。与已有技术相比本专利技术具有以下特点1.测温、设定、报警精度高，适于长期连续监测体温变化过程，可以识别体温的多层变化及时发出护理报警信号。2.可以实现大范围多观测对象的临床集中监测，提高监测效率和降低装置成本，为医院推广体温监测技术和革新体温测量方法提供了有效的手段。3.可以进行人体不同部位温度值的对比实时监测和门诊快速体温测量，及时发现温度异常的部位和患者。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道体温监测装置，采用半导体ｐ－ｎ结做感温元件，其特征在于还采用肖特基二极管做感温元件，所说的ｐ－ｎ结或肖特基二极管管芯基片及其引线复以薄层绝缘介质置于金属材料构成的外壳内侧，所说的金属材料外壳外侧表面为与被测对象直接接触的热交换界面，在所说的金属材料外壳内侧表面与所说的管芯基片及其引线之间充填熔点在２５０℃以下的金属介质，在熔融状态下充满管芯基片与所说金属外壳内侧表面之间的空间，凝固后所说的管芯基片包复在所填充的金属介质之中。

【技术特征摘要】
1.一种多通道体温监测装置，采用半导体p-n结做感温元件，其特征在于还采用肖特基二极管做感温元件，所说的p-n结或肖特基二极管管芯基片及其引线复以薄层绝缘介质置于金属材料构成的外壳内侧，所说的金属材料外壳外侧表面为与被测对象直接接触的热交换界面，在所说的金属材料外壳内侧表面与所说的管芯基片及其引线之间充填熔点在250℃以下的金属介质，在熔融状态下充满管芯基片与所说金属外壳内侧表面之间的空间，凝固后所说的管芯基片包复在所填充的金属介质之中。2.如权利要求1所述，采用直流电压源分别通过可调电阻同时向所说的每一个p-n结或肖特基二极管供电，调节串联在所说的直流电夺源和所说的p-n结或肖特基二极管之间的可变电阻，使所说的p-n结或肖特基二极管在相同的温度下具有相同的正向电压，每个所说的测温p-n结或肖特基二极管的一端与所说的直流电压源的一端相联，另一端(即与所说的可调电阻相联的一端)通过开关与单通道(即所说的所有测温元件的公共信号处理通道)信号处理系统的输入端相联。3.如权利要求2所述，所说的p-n结或肖特基二极管输出的电压信号经过所说的公共通道放大之后加在电压比较器的一个输入端上，参考直流电压源输出的电压信号加在所说的电压比较器的另一个输入端上，用同一个电压表指示相应于被测对象温度值的电压值和所说的参考直流电源输出的电压值(这两个电压信号分别加在所说的电压比较器的两个输入端上)，使参考直流电源输出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开逊，
申请(专利权)人：张开逊，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]