一种恒温热导体风速计包括一组电传导管脚，这些管脚包括一对内管脚和一对外管脚。导体电和机械地耦合到管脚。电流源耦合到内管脚。电流源被配置成经过在内管脚之间的导体提供电流。电压传感器耦合到外管脚并且被配置成测量跨越外管脚之间的导体的电压。电流源和电压传感器被配置成维持在内管脚之间的导体的恒定电阻。在示例中，第二组管脚、第二导体和第二电路也用来测量流体的动态温度并且也在已知环境温度校准电阻。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】恒温热导体风速计
技术介绍
恒温热导线风速计常用来基于越过加热至恒温的导线的流体对流带走的热量来测量流体速率。由于对流而失去的热量是越过细丝(filament)的流体速率的函数。恒温热导线风速计或者CTA保持受热细丝的温度恒定并且使用经验数据、数学算法或者二者以基于用来将细丝保持于恒温的能量来计算流体的流速。由于细丝温度与细丝的电阻有关， 所以CTA操作以维持细丝的恒定电阻。用来制作适当细丝的金属具有百分之0. 1每摄氏度级别的电阻率系数，并且因此需要高准确度以测量细丝的实际电阻。一种与医学有关的风速计应用是测量患者的吸气和呼气流速。许多肺功能测试需要知道关于空气进入和退出患者肺部的速率的细节。在吸气和呼气期间遇到的最大实际流速范围通常在每秒0升与约20升之间变化。在这一范围中，细丝可以具有仅2.0欧姆电阻。 由于细丝的电阻和电阻率系数低，所以即使小电阻缺陷(artifact)也可能明显削弱测量准确性。在现有技术的恒温热导线风速计中，细丝焊接于探测器的两个管脚之间。探测器可拆卸地附着到线缆。线缆与用于计算越过细丝的气体流速的电路连通(communicate)。 然而现有技术的恒温风速计有妨碍获取准确和精确电阻测量值的若干问题。例如无法在细丝的电阻率与线缆和在管脚与电路之间的任何连接引起的电阻率之间进行区分。线缆或者连接引起的任何电阻改变将被电路视为细丝的电阻改变并且造成错误的气体流速计算。存在在现有技术的恒温风速计探测器中可能引入电阻误差的若干方式。这些例如包括环境温度的改变以及线缆和/或连接的物理扰动或者移动。在未完全重新校准探测器(这可能花费大量时间和努力)的情况下，不能消除或者撤消(reverse)这些误差中的一些误差。实际考虑要求以如下方式设计探测器，该方式诸如在探测器为一次性 (disposable)或者需要更换、维护或者清洁时允许用户向如下线缆附着和从线缆移除探测器，该线缆将探测器连接到容纳电路的单元。因而，实质上在所有探测器设计中都需要线缆和连接器、由此保证存在前述误差机制。
技术实现思路
本公开涉及一种恒温热导体风速计。该风速计包括一组电传导管脚，这些管脚包括一对内管脚和一对外管脚。导体电和机械地耦合到管脚。电流源耦合到内管脚。电流源被配置成经过在内管脚之间的导体提供电流。电压传感器耦合到外管脚并且被配置成测量跨越外管脚之间的导体的电压。电流源和电压传感器被配置成维持在内管脚之间的导体的恒定电阻。附图说明包括附图以提供对实施例的进一步理解，并且在本说明书中并入附图而且附图构成本说明书的部分。附示实施例并且与说明书一起用于说明实施例的原理。其他实施例和实施例的诸多预计优势将在它们通过参照下文详细描述而变得更好理解时而容易得到认识。附图的元素未必相对于彼此按比例。同样的标号表示对应相似部分。图1是图示了示例恒温热导体风速计的环境的示意图。图2是图示了图1的示例恒温热导体风速计的剖面的示意图。图3是图示了恒温热导体风速计的示例电路的示意图。图4是图示了图3的电路的示例电路的示意图。图5是图示了另一示例恒温热导体风速计的剖面的示意图。图6是图示了图5的恒温热导体风速计的示例部分电路的示意图。具体实施例方式在下文详细描述中，参照附图，这些附图形成该描述的部分并且在附图中通过示例示出其中可以实现本专利技术的具体实施例。就这一点而言，参照描述的附图的取向来使用方向术语。由于实施例的部件可以定位于多个不同取向，所以方向术语用于示例的目的而决非限制。将理解可以利用其他实施例并且可以进行结构或者逻辑改变而未脱离本专利技术的范围。下文详细描述因此将未以限制意义加以理解，并且本专利技术的范围由所附权利要求书限定。将理解这里描述的各种示例性实施例的特征除非另有具体明示则可以相互组合。图1图示了本公开的恒温热导体风速计(CTA) 12的一个示例的环境10。CTA 12 包括布置于风速计主体18的内腔16内的探测器组14。在该例中，主体18包括探测器组 14定位所在的收缩段20。在示例环境中，用户将向风速计的第一端22中吹气或者呼气，并且呼出气息M将通过内腔16、越过探测器组14并且离开第二端沈(如果流动在相反方向上(诸如在吸气期间)则也可以确定流速)。在该示例中，第一端22可以包括用于与用户对接的吹口和漏斗(filer)。当然可以配置本公开的风速计用于涉及流体流速(fluid flow) 或者温度测量的其他应用，并且风速计可以被构造成包括适当的适合于除了吸入和呼出气息之外的其他流体的主体和探测器组。探测器组14常连接到线缆观，该线缆28电耦合到常与探测器组14远离定位的控制和测量设备30。在所示示例中，线缆观耦合到控制和测量设备30。可以在将探测器组 14耦合到测量设备时包括一个或者多个连接(未示出)。控制和测量设备30被配置成维持探测器组14中的导体上的温度恒定。用设备30测量和计算特别是在用流动流体M从探测器组14带走能量时用来维持恒温的能量以确定流体流速。图2在CTA沿着图1的线2-2的剖面视图中图示了 CTA 12。图2也图示了探测器组14的更详细视图。探测器组14在这一示例中包括四个电传导管脚，这些管脚包括内管脚32、34和外管脚36、38。每个管脚与它自己的电传导导线关联。每个管脚电耦合到对应导线(诸如在该例中，管脚32与导线42耦合，管脚34与导线44耦合，管脚36与导线46耦合，而管脚38与导线48耦合)。导线可以机械地耦合在一起为线缆观，并且向控制和测量设备30上的电连接提供每个导线。在图3中所示一个示例中，控制和测量设备包括用于导线42的专用电连接52、用于导线44的M、用于导线46的56和用于导线48的58。返回图2中所示探测器组14，管脚32-38与单个导体50连接在一起，该导体可以例如是跨越所有管脚延伸的电传导导体或者膜。在另一示例(未示出)中，导体可以被划分成三段，其中在管脚36与32之间的传导路径和在管脚34与38之间的传导路径可以是管脚的延伸。在管脚32与34之间的导体50在该例中在节点处机械和电附着到每个管脚。导体可以用多个适当方式(诸如通过点焊)附着到管脚。导体可以由多种适当材料(诸如不锈钢丝或者更具体例如“304”不锈钢、钼和/或钼铑合金)形成。在一个示例中，导体具有近似25. 4微米(0. 0000254米)的横截面直径。图3图示了具有设备30的示例电路的示例CTA 12。导线42和44连接到设备30 的驱动电路60。驱动电路经过导线42和44向在内管脚32与34之间的导体50提供加热导体50的电流I。驱动电路用电流维持在内管脚32、34之间的导体50的恒定电阻并且因此维持该导体50的恒温。测量为了维持恒温而需要的电流量，并且该电流量用来计算流体跨越导体50的流速。导线46和48在外管脚36、38处连接到高阻抗电压检测器64和导体50。虽然电流在管脚32与34之间的导体中流动，但是少量电流在导线46、48中流向电压检测器。由于仅不重要的电流在导线46、48中流动，所以那些导线提供不重要的电阻。跨外管脚36、38 测量的电压是跨内管脚32、34的实质上相同的电压。因此，电压检测器接收跨内管脚32、34 之间的导体50的被赋能部分的电压而无来自线缆、连接器、焊接点等的电阻缺陷。可以在设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D格拉博瓦，F斯维恩，J加里奥特，
申请(专利权)人：联合护理二零七公司，
类型：发明
国别省市：
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