开关电容器电阻仿真制造技术

一种电阻仿真设备包括：电阻仿真电路；控制器，其被配置为控制所述电阻仿真电路以在输出端子上仿真期望的电阻；缓冲电压测量电路和电流测量电路，其配置为在输出端子处输出相应的电压和电流测量结果。控制器根据输出端子上的电压和电流的测量结果来确定测量的仿真电阻，并且校准对所述电阻仿真电路的控制，以使所测量的仿真电阻与期望的电阻相匹配。所述控制器还可以使用温度至热敏电阻的电阻转换操作将温度转换为所述期望的电阻。核心体温(CBT)温度计可以包括电阻仿真设备，以仿真与由CBT温度计使用热通量方法非侵入地测量的CBT的非热敏电阻相对应的热敏电阻。CBT的非热敏电阻相对应的热敏电阻。CBT的非热敏电阻相对应的热敏电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关电容器电阻仿真


[0001]以下总体涉及传感器领域、医学监测领域、核心体温监测领域以及相关领域。

技术介绍

[0002]核心体温是评估患者或其他医学对象医学状况的关键生命体征。测量患者体温的一种直接方法是将患者温度计与患者的皮肤接触。温度计通常包括热敏电阻(即，其电阻随温度变化的传感器)、热电偶或其他测量接触皮肤温度的温度传感器。但是，测得的皮肤温度可能与核心体温明显不同。食道或直肠温度计提供的温度测量结果更接近核心体温，但是以增加患者的侵入性和不适感为代价，并且食道或直肠温度仍可能与核心体温明显不同。可以使用更具侵入性的探头来进行核心体温的真实测量，但这通常是不合理的，除非在重症监护病房等中的危重患者。
[0003]Shrubsole等人的美国专利US 2017/0100042 A1中公开了用于估计核心体温的一些非侵入性方法。例如，其中公开的用于执行核心体温测量的单个热通量方法使用由绝缘材料隔开的两个温度传感器。处理两个传感器的温度测量以及间隔的绝缘体的热阻，以估算核心体温。这样的方法有利地是非侵入性的，并且估计核心体温，所述核心体温是温度生命体征，其通常在评估患者状况方面具有最大的临床意义。
[0004]然而，这种方法的问题在于采用热通量方法的患者温度计的输出与典型的模拟患者温度计的输出不相称。例如，现有的商用患者监测器通常包括一个或多个热敏电阻探头输入，采用单个热敏电阻的患者温度计可以连接到该输入端。相比之下，因为美国专利US 2017/0100042 A1的非侵入式核心体温测量采用两个温度传感器和模拟或数字处理(后者需要温度传感器读数的模数转换)，得到的温度信号不是标准热敏电阻的形式，并且因此无法与商用患者监测器的热敏电阻探头输入耦合。
[0005]更一般地，用数字医学传感器代替常规的模拟医学传感器变得越来越普遍。尽管数字医学传感器具有许多优点，但它们与许多患者监测器都被设计用于连接的传统模拟医学传感器并没有向后兼容。
[0006]以下公开了特定改进。

技术实现思路

[0007]在本文中公开的一些非限制性说明性实施例，公开了一种用于将传感器与配置为读出电阻性负载的探头输入连接的设备。所述设备包括：电阻仿真电路，其被配置为仿真输出端子处的电阻；控制器，其包括电子处理器和仿真控制电路中的至少一个，所述控制器被配置为控制所述电阻仿真电路以在所述输出端子上仿真期望的电阻；缓冲电压测量电路，其具有到输出端子的缓冲连接并且被配置为在所述输出端子上输出电压的测量结果；以及电流测量电路，其被配置为输出在所述输出端子两端的电流的测量结果。所述控制器还被配置为根据所述输出端子上的电压的测量结果和所述输出端子上的电流的测量结果来确定测量的仿真电阻，并且校准对电阻仿真电路的控制以使测量的仿真电阻与期望的电阻相
匹配。在一些实施例中，所述电阻仿真电路包括电容器，所述电容器被配置为能够在所述输出端子两端进行电连接或与所述输出端子电断开之间切换。在一些实施例中，所述控制器还被配置为通过使用温度到热敏电阻的电阻转换操作将温度转换为期望的电阻来确定所述期望的电阻。
[0008]在本文中所公开的一些非限制性说明性实施例中，核心体温(CBT)温度计包括：CBT传感器组件，其包括由绝缘材料或绝缘层间隔开的第一温度传感器和第二温度传感器；以及CBT处理电子器件，其包括紧接的前一段中所阐述的设备。在所述CBT温度计中，所述控制器还被配置为根据由第一温度传感器测量的第一温度和由第二温度传感器测量的第二温度以及绝缘材料或绝缘层的热阻或热阻率来确定温度。
[0009]在本文中公开的一些非限制性说明性实施例的情况下，公开了一种电阻仿真方法。包括开关电荷存储电路的电阻仿真电路以开关频率进行切换，以在输出端子上呈现仿真电阻。在切换期间，使用缓冲电压测量电路来测量输出端子上的电压，并且使用电流测量电路来测量输出端子上的电流来测量仿真电阻。此外，在开关期间，开关频率被动态地校准，以使测得的仿真电阻与期望的电阻相匹配。在一些实施例中，电流测量电路测量开关电荷存储电路的放电子电路中的电流。在一些实施例中，仿真电阻的测量包括使用至少一个运算放大器来对缓冲电压测量电路到输出端子的连接进行缓冲，并且所述电流测量电路包括至少一个运算放大器。在一些实施例中，所述电流测量电路包括跨阻放大器。在一些实施例中，所述电阻仿真方法还包括通过使用温度至热敏电阻的电阻转换操作来将温度转换为期望的电阻来确定所述期望的电阻。
[0010]在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，一种CBT温度计包括：CBT传感器组件，其包括由绝缘材料或绝缘层间隔开的第一温度传感器和第二温度传感器；电阻仿真电路；以及电子处理器。所述电子处理器被编程为：(i)根据由第一温度传感器测量的第一温度和由第二温度传感器测量的第二温度以及绝缘材料或绝缘层的热阻或热阻率来计算核心体温；(ii)使用温度至热敏电阻的电阻转换操作来将计算出的核心体温转换为期望的电阻；并且(iii)控制所述电阻仿真电路以在输出端子上仿真期望的电阻。
[0011]在本文中公开的一些非限制性说明性实施例中，在紧接的前一段中阐述的CBT温度计还包括与电阻仿真电路连接的测量电路，以动态地测量所述输出端子处的仿真电阻。所述测量电路包括缓冲电压测量电路和电流测量电路。所述电子处理器还被编程为校准对所述电阻仿真电路的控制，以使动态测量的仿真电阻与期望的电阻匹配。
[0012]一个优点在于提供了一种采用诸如数字处理的先进技术的医学传感器，并且所述医学传感器与为标准模拟医学传感器设计的患者监测器探头输入兼容。
[0013]另一个优点在于，更具体地，提供了一种采用诸如多个温度传感器和模拟或数字处理的先进技术的患者温度计，并且所述患者温度计还与患者监测器或其他标准温度读出设备的标准热敏电阻探头输入兼容。
[0014]另一个优点在于，更具体地，提供了一种无创地估计核心体温并且还与患者监测器或其他标准温度读出设备的标准热敏电阻探头输入兼容的患者温度计。
[0015]另一优点在于了提供一种医学传感器或患者温度计，所述医学传感器或患者温度计具有上述优点中的一个或多个，并且满足严格的医学测量精度要求，但是通过使用成本较低且不具有严格公差规格的电子部件，从而降低了制造成本。
[0016]另一优点在于提供具有一个或多个前述优点的医学传感器或患者温度计，并且满足严格的医学测量精度要求，包括对医学传感器或患者温度计的工作温度不敏感。
[0017]给定实施例可以不提供前述优点，提供前述优点中的一个、两个、更多或全部，和/或可以提供其它优点，对于本领域普通技术人员而言，在阅读和理解了本公开后，这将变得显而易见。
附图说明
[0018]本专利技术可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的并且不应被解释为对本专利技术的限制。
[0019]图1示意性地示出了根据第一实施例的被设计为估计核心体温的患者温度计。
[0020]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将传感器与被配置为读出电阻性负载的探头输入连接的设备，所述设备包括：电阻仿真电路(40、42)，其被配置为模拟输出端子(16)处的电阻；控制器，其包括电子处理器(30)和模拟控制电路中的至少一个，所述控制器被配置为控制所述电阻仿真电路以在所述输出端子上仿真期望的电阻(R
CBT
)；缓冲电压测量电路(50)，其具有到所述输出端子的缓冲连接并且被配置为在所述输出端子上输出电压的测量结果；以及电流测量电路(52)，其被配置为输出跨所述输出端子的电流的测量结果；其中，所述控制器还被配置为根据所述输出端子上的电压的测量结果和所述输出端子上的电流的测量结果来确定测量的仿真电阻，并且校准对所述电阻仿真电路的控制以使所述测量的仿真电阻与所述期望的电阻相匹配。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电阻仿真电路(40、42)包括开关电荷存储电路，并且所述控制器配置为通过控制所述电阻仿真电路的开关频率(f)来控制所述电阻仿真电路(40、42)以仿真所述输出端子(16)处的所述期望的电阻(R
CBT
)。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述电流测量电路(52)作为虚拟短路被连接在所述开关电荷存储电路的放电子电路中。4.根据权利要求2所述的电阻仿真方法，其中，所述电流测量电路(52)被配置为测量所述开关电荷存储电路的放电子电路中的电流。5.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的设备，其中，所述缓冲电压测量电路(50)包括至少一个运算放大器(op amp)(OA1、OA3、OA
0,1
、OA
0,2
)，并且所述电流测量电路(52)包括至少一个运算放大器(OA2)。6.根据权利要求1
‑
5中的任一项所述的设备，其中，所述电流测量电路(52)包括跨阻放大器。7.根据权利要求1
‑
6中的任一项所述的设备，其中，所述控制器还被配置为通过使用温度到热敏电阻的电阻转换操作来将温度(T0)转换为所述期望的电阻来确定所述期望的电阻(R
CBT
)。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述输出端子(16)包括输出连接器，所述输出连接器被定形状和尺寸为与温度读出设备(20)的热敏电阻探头输入(18)配合。9.一种核心体温(CBT)温度计，包括：CBT传感器组件(10)，其包括由绝缘材料或绝缘层(Ins)间隔开的第一温度传感器(TS1)和第二温度传感器(TS2)；以及CBT处理电子器件(12)，其包括根据权利要求7
‑
8中的任一项所述的设备，其中，所述控制器还被配置为根据由第一温度传感器测量的第一温度(T1)和由所述第二温度传感器测量的第二温度(T2)以及所述绝缘材料或绝缘层的热阻或热阻率(R1)来确定所述温度(T0)。10.一种电阻仿真方法，包括：以切换频率(f)切换包括切换电荷存储电路的电阻仿真电路(40、42)以在输出端子(16)处呈现仿真电阻；在所述切换期间，使用缓冲电压测量电路(50)测量所述输出端子上的电压，并且使用电流测量电路(52)测量跨所述输出端的电流，以测量所述仿真电阻；并且
在所述切换期间，动态地校准所述切换频率，以使测量的仿真电阻与期望的电阻(R
CBT
)相匹配。11.根据权利要求10所述的电阻仿真方法，其中，所述电流测量电路(52)测量所述开关电荷存储电路的放电子电路中的电流。12.根据权利要求10
‑
11中的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：