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[5][_]
Physical
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[6][_]
7 l
(5)
[7][_]
6 L
(4)
[8][_]
9 L
(3)
[9][_]
de 4000 K
(2)
[10][_]
0,1 o C
(1)
[11][_]
11 l
(1)
[12][_]
six bits
(1)
[13][_]
4000 K
(1)
[14][_]
de 32 o C
(1)
[15][_]
8 L
(1)
[16][_]
4 L
(1)
[17][_]
81 L
(1)
[18][_]
1099 L
(1)
[19][_]
81 d
(1)
[20][_]
6 oz
(1)
[21][_]
64 - 9 oz
(1)
[22][_]
1,66 L
(1)
[23][_]
86 L
(1)
[24][_]
68 L
(1)
[25][_]
1998 L
(1)
[26][_]
39 g
(1)
[27][_]
29 percent
(1)
[28][_]
290 g
(1)
[29][_]
9 g
(1)
[30][_]
12 bits
(1)
[31][_]
de 3 J
(1)
[32][_]
50 millisec
(1)
[33][_]
Gene Or Protein
(14/ 36)
[34][_]
Etre
(14)
[35][_]
Tre
(4)
[36][_]
Nal
(4)
[37][_]
Est-a
(3)
[38][_]
Appa
(2)
[39][_]
DANS
(1)
[40][_]
Neur
(1)
[41][_]
Cin
(1)
[42][_]
LicC
(1)
[43][_]
Glec
(1)
[44][_]
Lgt
(1)
[45][_]
OLC
(1)
[46][_]
Ralt
(1)
[47][_]
CTK
(1)
[48][_]
Disease
(3/ 9)
[49][_]
Lues
(7)
[50][_]
Tic
(1)
[51][_]
Medi
(1)
[52][_]
Organism
(4/ 4)
[53][_]
C Cela
(1)
[54][_]
z Ide
(1)
[55][_]
corn
(1)
[56][_]
iais
(1)
[57][_]
Molecule
(3/ 3)
[58][_]
Li
(1)
[59][_]
PRS
(1)
[60][_]
minee
(1)
[61][_]
Generic
(1/ 1)
[62][_]
cations
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519757A1
Family ID 29121128
Probable Assignee Terumo Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title THERMOMETRE MEDICAL ELECTRONIQUE
Abstract
_________________________________________________________________
LE THERMOMETRE MEDICAL ELECTRONIQUE SELON L'INVENTION COMPORTE UN
DISPOSITIF 100, 101 DE DETECTION DE TEMPERATURE, COMPRENANT UNE
THERMISTANCE PRODUISANT UN SIGNAL DE SORTIE QUI N'EST PAS LINEAIRE EN
FONCTION DE LA TEMPERATURE, UNE MEMOIRE DE DONNEES DE CORRECTION 109
ADRESSEE PAR LE SIGNAL DE SORTIE DU DISPOSITIF DE DETECTION DE
TEMPERATURE ET UN DISPOSITIF ARITHMETIQUE 111, 113 QUI EFFECTUE UNE
OPERATION ARITHMETIQUE DE MANIERE A OBTENIR UNE SORTIE A PEU PRES
LINEAIRE DANS UNE PLAGE DONNEE DE TEMPERATURE.
Description
_________________________________________________________________
Thermometre medical electronique La presente invention concerne un
thermometre medical electronique Plus particulierement, l'invention
concerne un thermometre medical electronique comportant une unite de
detection utilisant un element de detection de temperature de
caracteristique non lineaire, et dans
lequel l'amplitude du signal de sortie de l'unite de de-
tection peut etre corrigee a une valeur de sortie a peu
pres lineaire dans une plage predeterminee de temperature.
Les capteurs de temperature actuellement dispo-
nibles pour l'utilisation pratique ont presque tous des
caracteristiques de sortie en temperature non lineaires.
Avec des elements de detection de temperature de ce genre,
il est de pratique courante d'obtenir une sortie lineari-
see en mettant en oeuvre les techniques de circuits uti-
lisant des circuits en pont ou similaires Mais recem-
ment, des dispositifs ont ete proposes dans lesquels la correction en
une sortie lineaire se fait par la mise en
oeuvre de techniques a base de logiciel.
Dans un exemple propose, l'ecart de la valeur de sortie non lineaire
d'une thermistance par rapport a une valeur de sortie lineaire dans
une plage predeterminee de temperature est corrige en utilisant un
dispositif
de correction dans lequel des elements de donnees de sor-
tie lineaire correspondant a chaque element de donnees de sortie non
lineaire de la thermistance sont memorises
d'avance sous la forme d'une table dans une memoire perma-
nente Pour la mesure reelle de temperature, des donnees de sortie non
lineaires provenant de la thermistance sont appliquees au dispositif
de correction sous forme d'un signal d'entree en reponse auquel la
memoire permanente
delivre des donnees de sortie lineaires correctes corres-
pondantes Mais le defaut de ce dispositif est la necessi-
te de memoire susceptible de memoriser une table de grande dimension.
Dans un autre exemple propose d'un thermometre medica L electronique,
des elements de donnees indiquant
la caracteristique non lineaire sont obtenues au prea-
lable et un programme arithmetique destine a determiner des valeurs de
sortie lineaires a partir des valeurs de sortie non lineaires par des
calculs bases sur ces deux donnees, est charge dans un
microcalculateur Il est
donc necessaire pour obtenir les valeurs de sortie line-
aires que le microcalculateur effectue un traitement lent et complexe
Autrement dit, ltutilisateur doit attendre que le processeur termine
ses operations de
traitement avant de connattre les resultats de la mesure.
L,' invention a donc ete proposeeen raison des inconvenients que
presentent les thermometres medicaux electroniques courants utilisant
unelementde detection de temperature ou un circuit de detection de
temperature possedant des caracteristiques non lineaires de sortie en
temperature, et dans lesquels une sortie lineaire est
obtenue par logiciel.
Un objet de L'invention est donc de proposer un thermometre medical
electronique qui ne necessite pas une memoire de grande capacite pour
memoriser une grande table de donnees correspondante Un autre objet de
l'invention est de proposer
un thermometre medical electronique dans lequel des re-
sultats corriges sont obtenus apres un tres court temp s
de traitement.
Ces resultats ainsi que d'autres sont obtenus,
selon l'invention, grace a un thermometre medical elec-
tronique comportant une unite de detection de temperature
qui produit un signal de sortie correspondant a une tem-
perature detectee, une unite de memorisation de donnees de correction
dans laquelle plusieurs elements de donnees de correction sont
memorises, l'unite de memorisation etant adressee par un signal
d'entree qui est le signal
de sortie de l'unite de detection de temperature, de ma-
niere que des donnees de correction correspondant a l'en-
tree cladresse soient lues dans l'unite de memorisation,
et une unite arithmetique destinee a effectuer une opera-
tion arithmetique sur les donnees de correction lues dans l'unite de
memorisation de donnees de correction et sur le sipnal de sortie de
l'unite de detection de
temperature, afin que le signal de sortie soit appro-
ximativement lineaire dans une plage de temperature predeterminee,
L'unite arithmetique comporte un addi-
tionneur qui additionne le signal de sortie de l'uni-
te de detection et les donnees de correction.
Le signal de sortie produit par l'unite de detection est une valeur
numerique dont la resolution
ou la precision est superieure a la resolution de tem-
perature necessaire Pour corriger cette va Leur numeri-
que avec une precision predeterminee, des bits d'ordres
superieurs de la valeur numerique que represente une re-
solution correspondant a une precision predeterminee servent d'adresse
pour lire des donnees de correction
dans l'unite de memorisation.
L'unite de detection de temperaturecomporte une
thermistance pour detecter la temperature, un circuit os-
cillateur a resistance -capacite connecte a la thermis-
tance et un compteur qui convertit la frequence d'os-
cillation du circuitoscillateur en une valeur numerique
indiquant le nombre des impulsions par unite de temps.
D'autres caracteristiques et avantages de l'in-
vention apparaitront au cours de la description qui va
suivre d'un exemple de realisation et en se referant aux essins
annexes sur lesquels La Figure 1 represente graphiquement la relation
entre les valeurs de sortie nnn lineaires, indiquant la temperature
mesuree par une thermistance et des valeurs de sortie lineaires, a
fipure 2 represente praphiquenent des facteurs de correction pour une
sortie de temperature Lineaire. la Figure 3 est un schema simplifie
d'un mode de realisation d'un thermometre medical electronique selon
l'invention, la Figure 4 represente graphiquement des valeurs de
sortie lineaires et des valeurs de sortie non lineaires en utilisant
une thermistance, les valeurs comptees etant
251975?
portees sur l' axe vertical et La temperature sur l'axe horizontal, la
Figure 5 est un schema simplifie d'un
circuit destine a une application concrete de l'inven-
tion a un thermometre medical electronique, la Figure 6 est un
diagramme du temps destine a decrire Le fonctionnement du circuit de
la Figure 5, la Figure 7 est un schema simplifie montrant des details
de l'unite de commande faisant partie du dispositif de la Figure 5, et
les Figures Ra et Rb forment un organigramme
destine a decrire le traitement execute par un micro-
calculateur en vue de la mesure de temperature.
Il y a lieu maintenant de se referer a la representation graphique de
la figure 1 qui montre des caracteristiques de sortie Lineaires et non
lineaires pour decrire la relation entre une temperature detectee
par une thermistance et-une temperature affichee obte-
nue par application d'une conversion fonctionnelle line-
aire a un signal de sortie correspondant a la tempera-
ture detectee.
Si la caracteristique de sortie d'une ther-
mistance etait lineaire, la caracteristique serait defi-
nie par une ligne droite de pente constante, comme l'in-
dique la reference 1 sur la figure 1 Mais etant donne q.u'une
thermistance possede en fait une caracteristique
de sortie non lineaire, la caracteristique est celle in-
diquee par la reference 2 entre les temperatures de 320 C et 420 C
Ainsi, la temperature reellement detectee A
apparait comme une temperature At en raison de la carac-
teristique de sortie non lineaire, La difference entre
La temperature reellement detectee et le si Fnat de sor-
tie de la thermistance, indique par la reference 3, se
presente comme une difference de temperature affichee.
Autrement dit, quand la temperature est affichee sur un dispositif
d'affichage, la difference indiquee en 3 sur la figure 1 correspond a
un facteur de correction qui doit etre applique lorsque des valeurs de
sortie
lineairessont necessaires.
Si L'on porte la difference precitee de valeur de sortie comme un
facteur de correction sur l'axe vertical et la temperature detectee
sur l'axe horizontal, il en resulte la courbe representee sur
la Fig 2 Dans des applications pratiques, un ther-
mometre medical electronique doit avoir une resolution ou une
precision qui n'est pas inferieure a 0,010 C entre les temperatures de
320 C et 420 C Cela veut dire qu'environ dix bits nont necessaires
pour exprimer la temperature par un nombre binaire Ainsi, une solution
commode consiste a convertir la sortie non lineaire d'une thermistance
en une valeur numerique a dix bits et a corriger ensuite cette sortie
numerisee en une
valeur correspondant a une sortie lineaire.
Le principe fondamental de l'invention sera
maintenant decrit.
Sur la figure 2, la tangente a la courbe de
correction 4 entre 320 C et 420 C a une pente maximale ex-
primee par b/a, avec une valeur qui n'est pas superieure
a environ 0,1, cette valeur differant legerement en fonc-
tion ducircuit Il sera suppose qu'une correction doit tre appliquee
pour obtenir une precision meilleure que 0,01 C Etant donne que sur la
figure 2,tb doit avoir
une precision meilleure que 0,01 C, on utilise l'expres-
sion A a=(a/b) deriveede b/a-= b/ a Ainsi, etant donne que b/a = 0,1
comme mentionne ci-dessus, on trouve ia (1 /0, 1) x 0,01, ce qui donne
t a = 0,1 o C Autrement dit, si une correction est appliquee a des
intervalles
de O,10 C, la precision est maintenue meilleure que 0,01 C.
A partir de ce raisonnement, la relation b/a
-0,1 1/23 est obtenue, meme si les bits des trois or-
dres inferieurs des donnees non corrigees a dix bits sont negliges Par
consequent, une correction entierement
satisfaisante peut etre appliquee pour obtenir une preci-
sion meilleure que O,01 C en utilisant les sept bits
d'ordre superieur qui restent.
Le schema simplifie de La figure 3 montre
la disposition de base dunthermometre medical electro-
nique selon l'invention, base sur le principe ci-des-
S Us. La disposition de la figure 3 comprend un
circuit multivibrateur astable 101 comportant un con-
densateur C et deux inverseurs INV La frequence d'os-
cillation du circuit multivibrateur 101, qui est con-
necte a une thermistance 100 servant d'element de
detection de temperature, depend de la valeur de re-
sistance de la thermistance, variable avec la tempera-
ture La sortie d'un osoillateur de referenee 102 qui oscille a une
frequence constante, est connectee a un circuit de commande 103
destine a compter le nombre des impulsions dans le signal
oscillatoirede sortie pour
produire une impulsion de commande d'une duree T pre-
I detertinee Mais avant de commencer une operation de
comptage, le circuit de commande 103 delivre une impul-
sion de mise au repos de compteur sur la ligne de sor-
tie 104 afin de ramener au repos le compteur 106 Une porte ET 105 qui
recoit le train d'impulsions de sortie du circuit multivibrateur 101
delivre ses impulsions au compteur 106 pendant une periode qui
correspond a la duree de l'impulsion de commande arrivant a l'autre
entree de la porte ET, et provenant du circuit de com-
mande 103 Le compteur 106 produit des donnees de sor-
tie binaire 107 qui correspondent au nombre d'impulsions
oscillatoires provenant du circuit multiviorateur asta-
ble 101 pendant la duree T Les donnees de sortie bi-
I
naires 107 sont appliquees a une entree d'un addition-
neur 11 l A partir des donnees de sortie binaires 107,
un signal 10 constitue par les sept bits d'ordre supe-
rieur est applique comme signal d'adresse a une memoire
permanente de correction 109 dans laquelle sont memo-
risees des donnees de correction En reponse a l'adresse a sept bits,
la memoire permanente delivre une sortie
de correction 110 specifiee par l'adresse.
fladditioneur 111 traite alors (c'est-a-dire qu'il ad-
ditionne dans ce mode de realisation) les donnees de sortie binaires
107 provenant du compteur 106 et la sortie de correction 110 de la
memoire permanente 109, en calculant ainsi une sortie corrigee 112 qui
est appliquee a un circuit arithmetique 113 Ce dernier
effectue une operation arithmetique (basee sur une fonc-
tion lineaire dans ce mode de realisation) pour obtenir
une valeur de temperature a partir de la sortie corri-
gee 112 Le resultat de cette operation est applique a
un circuit d'affichage 114 qui affiche la temperature.
Le nombre des bits necessairespour memoriser les donnees de correction
dans la memoire permanente de correction 109 doit etre suffisant pour
representer le facteur de correction indique par la reference 3 sur la
figure 1 Si l'on represente l'amplitude du facteur de correction 3
avec une precision de 0,010 C et si l'on
suppose unfacteur maximal de correction de 0,50 C, cin-
quante facteurs de correction sont necessaires (obtenus a partir de la
relation o,50 C/0,010 C = 50) Ainsi, chaque element de donnees de
correction peut tre specifie si six bits sont disponibles En pratique
reelle, il faut
s'attendre a des variations car il n'y a pas deux ther-
mistances semblables Par consequent, la precision peut 23 etre encore
augmentee en determinant la difference des valeurs de sortie lineaires
d'une thermistance a l'autre et en utilisant une memoire permanente
programmable comme memoire permanente 109 pour memoriser la difference
de sortie lineaire comme valeur de correction.
La Figure 4 est un graphe montrant des valeurs
de sortie lineaires et non lineaires entre les tempera-
tures de 320 C et 420 C en utilisant le circuit du type represente sur
la figure 3 Le long de l'axe vertical sont portees les valeurs
comptees pour une constante B de 4000 K Les valeurs comptees sont
similaires a la sortie du circuit multivibrateur astable LOI
represente sur la figure 3 Mais comme cela apparattra par la R suite
en regaru de la figure 5, une sortie designee par 209 consiste en
douze bits pour obtenir un signal
de sortie indiquant la valeur compt 6 e La memoire per-
manente 109 est uti Lisee pour corriger la non linearite de la
thermistance 100 et du circuit multivibrateur astable lo Dans
l'exemple, illustre sur la figure 4, la partie necessitant une
correction de non lineairite est indiquee par les hachures Ainsi, en
memorisant
seulement la partie hachuree comme donnees de correc-
tion dans la memoire permanente 109, une reduction de
la capacite requise de cette memoire peut tre obtenue.
Avec 4000 K comme constante B, les resul-
tats du calcul effectue a des intervalles de 0,10 C entre 32 C et 400
C sont donnes par le tableau ci-apres en regard duquel il faut noter
que le nombre maximal
des facteurs de correction (valeurs comptees) est envi-
ron 74 Ainsi, une memoire permanente susceptible de me-
moriser des donnees a sept bits (27 _ 12 R) suffit.
En ce qui concerne l'entree d'adresse de la me-
moire permanente, a savoir les donnees non corrigees 1 OS de la figure
3, des calculs sont effectues pour trouver quelle valeur comptee
correspond a 0,01 C Etant donne
que la difference de valeur comptee dans la plage de tem-
peratures de 10 C entre 3200 et 42 C est 1700 (296 R -
1276-1700), la valeur comptee par 0,01 C est 1700/(10 C/ 0,01 C) = 1,
7 Autrement dit, pour obtenir une precision de 0,01 C, le nombre des
pas de facteurs de correction doit atre decide de maniere que la
difference entre des facteurs de correction soit 1,7 comptage ou moins
La JO table ci-apres, mentionnee ci-dessus, indique les valeurs
comptees ainsi que les facteurs de correction qui leur
correspondent, sur la base du calcul effectue a des in-
erval Les de 0,1 C entre les temperatures de 32 o C et 42 C avec une
constante B de 4000 K.
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39 I 9
,2,3 4 o,4,5 4 o,6,7 4 o,9,9 41,10 41,1 41.,2 41,93 41,4 41,5 41,6 41,
7 41,P 41,9 42,0 Vateur comptee
2415,1
2433,y 3
2451,95
2469 RF
24 R 8,2
2506,6
2525,0
*2543,6
2 _ 562,2
2590,9
2599 i 6
2618,4
29637,s 3 2 t 656 2
2675,2
2694,2
2732,5
2751,9
2771,1
2790,5
2,810 t O
2 F 929,5.
2,R 49, 1
29 percent 6 i 7
2 PRS,4
290 g,2 292 R, i 294 Ft,o
296 P,0
Facteur de correct.
62,2 ol,and 5.9 7
R 1: 3
-55,4 53,P- 52,2, 5 4 R P 4 t,9 g,1 43,1 41,1 39,0 36 '9 34,7 32,4,1
27,7,2 22,7,1 17,4 14,7 il,9 9,0 6, 1 3,1 0,0
Dans le tableau ci-dessus, ta plage des tempe-
ratures Pour Lesquelles la difference d'un facteur de correction au
suivant est 1,7 ou moins est 34,10 C A 40,0 O C Cette plape des
temperatures est bien dans la plage
des 350 C A 3 PIIC necessaire pour des thermometres medi-
caux Il apparait en regard de La table que la difference de facteurde
correction entre 41,9 C et 42,00 C est 3,1 comptages Cela est
equivalent a une erreur de 0,018 C et represente la plus mauvaise va
Leur D'une facon penerale, une resolution qui n'est pas inferieure a
0,020 C peut donc etre obtenue dans l'exemple illustre
meme dans une plane de mesure de temperature a l'exte-
rieur de la plage de 3 jo C a 3 o O C Il apparait ci-dessus que
l'application d'une correction a des intervalles de 0,1 O C est
suffisante pour obtenir une precision meilleure que 0,01 OC pour les
temperatures se situant entre 350 C et 3 R 9 C Le nombre des bits
necessaires pour adresser la memoire permanente dans ces conditions
sera maintenant calcule
Un pas ou un increment de 0,10 C d'une tempera-
ture a la suivante equivaut a une valeur comptee de 17
car une valeur comptee de 1,7 correspond a une tempera-
ture de 0,010 C comme mentionne ci-dessus Il suffit donc
de changer l'adresse de memoire permanente tous les dix-
sept comptages Plus particulierement, a partir de la sortie a 12 bits
produite par le multivibrateur astable 101, la memoire permanente doit
etre adressee par les huit bits d'ordre superieur obtenus en
negligeant les quatre bits d'ordre inferieur Ainsi, etant donne que 24
16 b, qui est moins que la valeur comptee requise de 17, les
huit bits d'ordre superieur qui subsistent apres la sup-
pression des quatre bits d'ordre inferieur sont utilises
pour adresser la memoire permanente Avec une memoire per-
manente de correction dans laquelle un mot est constitue par une
donnee a sept bits, une capacite de memoire de 256 mots pouvant etre
adressee par une adresse a huit
bits est entierement satisfaisante.
_a description ci-dessus a ete faite sur la
base des valeurs calculees, mais des valeurs de sortie lindaire
obtenues a partir d'un diagramme de la plage de 3 J 5 temperature de
'j 2 C A 42 C sont tres proches des valeurs calculees. Il y a lieu
maintenant de se referer aux fig. et 6 pour decrire p'us en detail
l'ensemble de la reali-
251975?
sation et du fonctionnement d'un thermometre medical
electronique comprenant la memoire permanente de cor-
rection 109, pour Lineariser les valeurs de sortie non lineaire et
l'unite arithmetique 111 pour executer l'operation de correction.
Selon la Figure 5, un circuit de conversion 202 destine a convertir la
valeur de resistance d'une thermistance 201 en un nombre dtimpu
Isions, recoit un
signal d'horloge de reference 206 et un signal de com-
mande de conversion 204 provenant d'un circuit de corn-
mande 227 Quand le signal de commande 204 provenant du circuit de
commande 22 '7 passe au niveau logique " 1 ", constituant ainsi un
signal de demarrage, le circuit de conversion 202 commence l'operation
de conversion Le signal 204 est place a " O " par un signal 205 de fin
de conversion que le circuit de conversion 202 delivre au circuit de
commande 227, terminant ainsi l'operation de conversion.
Le circuit de conversion 202 produit un sig-
nal de sortie 203 d'impulsions de donnees qui sert d'entree d'horloge
CLK d'un compteur 207 Le compteur 207 est du type a comptage
reversible et il comporte une borne de comptage/decomptage (Ul D) qui
determine le sens de comptage Si un " 1 " apparait a la borne U/D, le
compteur 207 progresse par son entree d'horloge Un " O " a la borne
U/D entraine le decomptage de l'entree d'horloge La reference R
designe la borne de mise au
repos du compteur 207 La sortie de donnees 20 R du comp-
teur 207 est appliquee a un decodeur 212 comme entree de
donnees Le decodeur 212 est agence pour produire un sig-
nal de sortie " 1 " a sa borne de sortie Tl lorsqu'il recoit du
compteur 207 une entree de donnees qui commence a impulsions, ce qui
se produit quand la thermistance 201 detecte une temperature de 300 C
Un signal apparatt a La borne de sortie T 2 du decodeur 212 quand un
zero
est applique a la borne U/D du compteur 207 et le comp-
teur decompte jusqu'a -3, et applique cette information au decodeur
212 La reference 216 designe le signal de sortie obtenu a la borne Tl
Ce signal est app Lique a une porte ET 214 dont l'autre entree recoit
un signa L de commande de decodage 229 provenant du cir-
j cuit de commande 227 Quand la thermistance 201 detecte
une temperature de 300 C et davantage, provoquant l'appa-
rition d'un signal de sortie a la borne T 1 du decodeur 212, et quand
le signal de commande de decodage 229 est au niveau " 1 ", le signal
de sortie 217 d'un diviseur de frequence 212 effectuant une division
par deux passe
au niveau " 1 "' Ce signal est applique a l'entree de don-
nees d'un circuit basculeur 219 du type D L'entree d'horloge du
circuit basculeur 219 recoit une impulsion de lecture 222 produite par
le circuit de commande 227 en synchronisme avec le flanc arriere du
signal 204 de commande de conversion afin que l'entree de donnees soit
memorisee dans le circuit basculeur 219 Quand l'entree de donnees du
circuit basculeur 219 est au niveau " 1 ", sa sortie Q, a savoir le
signal de commande de comptage/ decomptage 220 passe au niveau " O "
Le compteur 212 qui recoit la sortie I a sa borne U/D bascule du
comptage au decomptage et commence donc a decompter les impulsions Z
03 En plus, un signal 211 de mise au repos du compteur
est aiguille par une porte ET 219 et ne peut donc passer.
Ainsi, l'entree d'impulsions de donnees 203 du compteur
207 resultant du signal suivant de commande de conver-
sion 204 fait decompter le compteur a partir de la valeur
du comptage precedent.
La valeur finale resultant de l'operation de
decomptage est zero si la temperature prealablement me-
suree et la temperature non mesuree sont Les mimes.
Mais si cette derniere est superieure, le compteur 207
decompte au-dela de zero jusqu'a une valeur negative.
Lorsque cette valeur atteint un comptage de par exemple -3
(correspondant a une temperature de + 0,30 C) ou une
valeur plus negative, une impulsion de sortie 223 appa-
ralt a la borne T 2 du decodeur 212 et elle est recue par un circuit
basculeur 224 qui reagit en produisant un signal 225 indiquant qu'une
mesure significative peut
commencer Ce signal est applique au circuit de conver-
sion 202, le placant dans un mode de mesure de tempera-
ture du corps, et augmentant la precision Te signal j 22 j est
egalement applique a la borne de redemarrage du microcalculateur 231
par une porte 233 La porte ET 233 effectue la combinaison ET entre ce
signal et un
signal 204 produit chaque seconde, de sorte que le micro-
calculateur 231 est demarre toutes les secondes a partir
de son adresse d'interruption-demarrage.
Un signal 230 de demarrage de mesure provenant
du microcalculateur 231 constitue une commande d'echan-
tilonnage Quand ce signal est applique a l'unite de commande 227,
cette derniere produit le signal 204 de commande de conversion de
sorte qu'une sortie de donnees
R correspondant a la temperature mesuree par la ther-
mistance 201 est obtenue La sortie de donnees 208 est appliquee a un
additionneur 240 Des donnees 241 non corrigees comprenant les huit
bits d'ordre superieur
de la sortie de donnees binaires 20 R, adressent une me-
moire permanente de correction 242, produisant une lec-
ture de donnees de correction 244 specifiee par l'adres-
se a huit bits Les donnees de correction sont appliquees
a l'autre borne d'entree de l'additionneur 240 qui addi-
tionne ses donnees avec la sortie de donnees 2 OF O La somme calculee,
a savoir la sortie de donnees corrigees
designee par 244, est delivree au microcalculateur 231.
A la reception du signal indiquant les donnees corrigees le
microcalculateur execute le traitement prescrit et provoque
l'affichage de la temperature correcte A la
fin de la mesure de temperature du corps, le microcalcu-
lateur 231 emet un signal 229 de fin de mesure vers le circuit de
commande 227 pour etablir a nouveau un mode de pre-mesure afin de
detecter le demarrage d'une mesure.
3 j Le microcalculateur 231 entre dans un mode d'attente
a ce moment pour reduire la consommation du courant.
Pour en revenir a l'etat du compteur 207, un comptage inferieur a -3
(c'est-a-dire -2, -1, 0,+ 1) dans le mode de decomptage ne permet pas
au decodeur 212 de produire l'impulsion 223 Le circuit basculeur 224
ne
change donc pas d'etat et Le signal 225 n'apparait pas.
Etant donne que le diviseur de frequence par deux 216 recoit la sortie
decodee 215 au debut de l'operation de decomptage, la sortie de ce
diviseur change a nouveau
d'etat a ce moment et par consequent, egalement le cir-
cuit basculeur 219 Le niveau haut qui en resulte du sig-
nal 220 Oplace le compteur 207 en mode de comptage et,
a l'arrivee du signal 211, a lt'etat de repos Cela reta-
blit les conditions de detection d'une temperature de
OC ou davantage.
Le circuit represente sur la figure 5 est rea-
lise dans la technique CMOS Au moment oA? l'a Limentation
est appliquee, les signaux 211, 221 et 226 de mise au re-
pos de compteur et de circuit basculeur sont produits
pour ramener au repos le compteur et les circuits bascu-
leurs Par ailleurs, le microcalculateur 231 recoit un signal de mise
au repos 232 pour son initialisation, de sorte que ce microcalculateur
est place en mode d'attente
pour reduire la consommation du courant.
Dans le but de mieux comprendre les actions et
les effets du dispositif selon l'invention, le fonctionne-
ment du mode de realisation de la figure 5 sera decrit
plus en detail en regard du diagramme de temps de la Fig 6.
Le signal 204 de commande de conversion, a sa-
voir une impulsion d'une duree (par exemple 50 millisec) equivalent au
temps de conversion, est delivree au circuit de conversion 202 par Le
circuit de commande 227 toutes les quatre secondes Le circuit de
conversion 202 produit
te signal de sortie d'impuldons de donnees 203 a la recep-
tion de la commande de conversion l'impulsion de lecture
222 est produite a la fin de chaque impulsion de j O 50 milli-
secondes du signal de commande de conversion 204 Il sera maintenant
suppose que le compteur 207 a commence a compter
les impulsions 203 lorsqu'elles sont produites par le cir-
cuit de conversion en reponse au signal de commande 204.
Si le comptage ne depasse pas 100 (indiquant que la temperature n'a
pas atteint le seuil de 300 C), la sortie decodee 213 n'apparait pas
Il en resulte que le circuit du diviseur de frequence par deux 216 est
inactif Quand la seconde impulsion du signa L de commande 204 arrive,
le compteur 207 recommence a compter et dans ce cas, il compte jusqu'a
un nombre superieur a 100, pour lequel un signal logique " 1 "
apparait a la borne de sortie T 1 du
decodeur 212, faisant passer egalement le signal de sor-
tie 217 du diviseur de frequence 216 au niveau " 1 " L'im-
pulsion de lecture 222 est produit en reponse au signal
205 de fin de conversion provenant du circuit de conver-
sion 2 D 2 et commande le circuit basculeur 219 de type D
pour qu'il memorise la sortie 217 du diviseur de frequen-
ce, la sortie Q du circuit basculeur, a savoir le signal 220 passant
au niveau " O " Le compteur 207 passe donc du mode de comptage au mode
de decomptage et il decompte par la serie suivante d'impulsions de
donnees 203 produite par le circuit de conversion 202 en reponse au
signal 204 suivant de commande de conversion Au cours du decomptage,
la valeur de comptage passe au marquage L 00, et a ce mo-
ment un niveau " 1 " apparait a la borne de sortie T 1 du
decodeur 212 Ce " 1 " est memorise dans le circuit bas-
culeur 219 par L'impulsion de lecture 222 et fait passer
A " 1 " le signal de commande 220 de comptage/decomptage.
Quand le signal 211 de mise au repos de compteur(niveau " 1 ")
apparait, la porte ET 219 delivre une impulsion car le signal 220 est
maintenant au niveau haut, de sorte
qu'une impulsion de mise au repos est indiquee aux bor-
* 30 nes de mise au repos R du decompteur 207 et du diviseur de
frequence 216 Mais le compteur 207 n'a pas enregistre un changement de
temperature Ainsi, quand La difference
est nulle entre la mesure precedente et la derniere me-
sure de temperature, le signal de mise au repos ne chan-
ge pas L'etat du compteur 207 car son contenu est deja nul, car les
operations de comptage et de decomptage se sont annulees entre elles
iais il faut noter que Le compteur 207 est ramene a zero s' il a
compte jusqu'a un
nomore negatif inferieur a -3 (a savoir -2 ou -1).
Le diviseur de frequence 216 est dans le mode de mise
au repos.
Le compteur 207 commence maintenant a compter les impulsions 203
produites en reponse au signal sui- vant 204 de commande de conversion
Il sera suppose
que le comptage depasse 100 Le " 1 " a la borne de sor-
tie T 1 du decodeur 212 est memorise dans le circuit bas-
culeur 219 par l'impulsion de lecture 222, de sorte que Le signal 220
de commande de comptage/decomptage
est place a " O " Quand le signal suivant 204 de com-
mande de conversion arrive, le compteur 207 decompte par les
impulsions de donnees 203 et quand le marquage
est depasse, la borne T 1 du decodeur passe a " 1 ".
Le niveau " 1 " fait passer a " 1 " la sortie du diviseur de frequence
217 Mais dans ce cas, il sera suppose qu'un changement notable de
temperature a ete mesure par la thermistance de sorte que le compteur
207 qui execute l'operation de decomptage decompte jusqu'a -3
avant que l'impulsion de lecture 222 suivante soit pro-
duite Maintenant, etant donne les conditions, le decodeur 212 produit
un signal " 1 ", autrement dit le
signal 223 a sa borne de sortie T 2 Ce signal est appli-
que a l'entree d'horloge CTK du circuit basculeur 224 de type D et y
fait memoriser son entree de donnees, faisant passer a " 1 " sa sortie
Q Ce signal de sortie autrement dit le signal 225 de detection de
demarrage de mesure, est applique au microcalcu ateur 231 et
constitue un signal de redemarrage, faisant ainsi de-
marrer le microcalculateur a partir d'une adresse #re-
determinee pour lire la sortie de donnees corrigee
244 La sortie de donnees corrigee 244 indique la va-
leur calculee par l'additionneur 240, a savoir la somme
de la sortie de donnees 208 du compteur 207 et des don-
3 j nees de correction 243 lues dans la memoire permanente
de correction 242.
La Figure 7 illustre la realisation du cir-
cuit de commande 227 La reference 300 designe un cir-
cuit de mise au repos a la mise sous tension, produisant le signal 232
de mise au repos lorsque l'alimentation est appliquee au thermometre
medical electronique de ce mode de realisation Le signal 232, en plus
d'etre etnis verste microcalculateur, rame au repos les circuits
logiques du circuit de commande 227 Un circuit 302 de
temporisateur/oscillateur delivre l'horloge de refe-
rence 206 au circuit de conversion 202, l'horloge 206 etant egalement
utilisee, comme une horloge de commande
pour les circuits logiques du circuit de commande 227.
A titre d'exemples l'horloge 206 est utilisee par un circuit de
synchronisation 304, constitue par plusieurs circuits basculeurs, pour
produire les impulsions 211 synchronisees avec l'horloge 206 sur les
flanc avant de son signal d'entree, et elle est utilisee comme une
horloge de comptage de temporisation par un circuit compteur 306 pour
produire le signal 229 de commande de
decodeur Le circuit d'oscillateur 302 produit egale-
ment un signal d'horloge 308 Ce dernier sert de signal d'horloge de
temporisation de mesure prealable, regle a une periode de quatre
secondes, pour une utilisation dans l'operation precitee de mesure
prealable de faible precision Les periodes des horloges 206, 308
peuvent etre reglees librement par Le microcalculateur 231 Un circuit
basculeur 310 de mesure prealable est declenche par le flanc avant du
signal d'horloge 308 et il produit le signal de 204 de demarrage de
mesure par une porte OU 312 L'autre entree de la porte OU 312 recoit
un signal 225 de detection de demarrage de mesure qui, d'une facon
similaire, fait passer le signal 204 au niveau " 1 ".
Une porte OU 314 est prevue pour que le signal 211 de mise au repos
des compteurs 207, 306 puisse etre produit
en synchronisme avec le signal de commande 204 ou le sig-
nal de mise au repos 226 Le signal 205 de fin de conver-
sion declenche le circuit de synchronisation 304 qui rea-
git en produisant l'impulsion de lecture 222 et, par une porte OU 316,
en ramenant a zero des circuits basculeurs
correspondants 310 et 322 Les signaux de mise au re-
pos 221 et 226 sont produits par une porte OU 320 en reponse au signal
232 de mise au repos a la mise
sous tension ou au signal 22 R de fin de mesure pro-
) venant du microcalculateur 231.
Il y a lieu maintenant de se referer aux figures Ra et Pb pour decrire
la commande assuree par
le microcalculateur 231.
Tout d'abord en regard de la figure Ra, le signal 230 de demarrage de
mesure est place au niveau bas quand l'alimentation est appliquee
Ensuite, le signal 22 R de fin de mesure est place au niveau bas
et les registres sont vides, etablissant un etat main-
tenu en attente d' une interruption.
Selon la Figure Rb, le microcalculateur 231
a ete demarre par le signal 234 de demarrage dtinter-
ruption produit chaque seconde et il produit le signal 230 de
demarrage de mesure Ensuite, le temporisateur est declenche et le
microcalculateur attent la fin de la conversion analogique-numerique,
c'est-a-dire la fin de la conversion de l'information de temperature
en une
donnee numerique Quand le temps etabli par le tempo-
risateur est ecoule, la sortie de donnees corrigee 244 sur la ligne
omnibus de donnees est lue, les calculs et le traitement sont executes
sur la base des donnees
en utilisant les moyens bien connus, la temperature pre-
vue est affichee, et ainsi de suite Quand la mesure de temperature du
corps est terminee le signal 228 de fin de mesure est produit et
l'unite centrale de traitement
est arretee Cette derniere passe a l'etat d'arret, aus-
si bien qu'apres l'execution des calculs prevus que dans
les cas oA? la mesure de temperature ntestpas terminee.
T 'invention, selon la realisation et le fonc-
tionnement decrits ci-dessus, assure un certain nombre
d'actions et dleffets qui sont indiques ci-apres.
Tout dtabord, il est possible d'obtenir la precision voulue des
valeurs mesurees avec une unite de memorisation qui ne doit memoriser
qu'une petite quantite de donnees de correction L'invention permet
donc de reduire la capacite de memoire utilisee.
De plus, et selon l'invention, un traitement
tel qu'effectue par le microcalculateur n'est pas ne-
cessaire pour obtenir Les valeurs corrigees, car elles apparaissent a
la sortie de l'additionneur Des mesures hautement precises peuvent
donc etre obtenues en une
courte periode, ce qui permet de reduire la consomma-
tion de courant electrique necessaire pour l'operation.
Avec le mode de realisation de l'invention de-
crit ci-dessus, une temperature specifique est etablie comme un seuil
et le demarrage d'une mesure reelle de
temperature du corps est commande sur la base de la de-
tection d'un gradient de temperature, en commencant la mesure a partir
de la temperature specifique et sur une
periode predeterminee Le thermometre medical electroni-
que selon l'invention offre donc une fiabilite elevee.
Etant donne que les donnees de correction sont lues dans une memoire
permanente de faible capacite, au debut de la mesure en reponse a la
detection d'un signal de demarrage de mesure, le thermometre medical
electronique, en plus d'avoir la precision voulue, ne consomme que peu
de courant electrique car pour la plus
grande partie, aucun courant n'est consomme jusqu'au de-
but de la mesure De plus, dans Le present mode de rea-
lisation, des donnees de temperature dans unemesure prealable pour
detecter le debut de mesure, ainsi que des donnees de temperature au
moment de la mesure reelle peuvent tre obtenues a partir d'une unite
commune de detection de temperature Cela permet une reduction du
nombre des composants et contribue a realiser un thermo-
metre de petitesdimensions.
Differents modes de realisation sont possibles dans Le cadre de
l'invention Par exemple, L'unite de
memorisation de donnees de correction de capacite re-
duite selon la technique de L'invention, peut etre pre-
vue dans la memoire du microcalculateur qui execute le traitement de
mesure de temperature te microcalculateur peut ainsi Utre adapte pour
additionner les donnees de temperature detectee par ta thermistance et
les
donnees de correction specifiees par l'adresse consti-
tuee par les bits d'ordre superieur de ces donnees de temperature.
Bien entendu, de nombreuses autres modifi-
cations peuvent etre apportees au mode de realisation decrit et
illustre sans sortir du cadre et de l'esprit
de L'invention.
REVEI"DICATIO S
1 Thermometre medical electronique, carac-
terise en ce qu'il comporte un dispositif (100, loi) de detection de
temperature produisant un signal de sortie qui correspond a une
temperature detectee, un dispositif (109) de memorisation de donnees
de correc- tion destine a memoriser plusieurs elements de donnees de
correction, ce dispositif de memorisation etant
adresse par un signal d'entree qui est le signal de sor-
tie dudit dispositif de detecteur de temperature, de sorte que des
donnees de correction correspondant a l'entree d'adresse sont lues
dans ledit dispositif de memorisation, et un dispositif arithmetique
(1 i 1 i, 113) destine a effectuer une operation arithmetique sur les
donnees de correction lues dans ledit dispositifde me-
morisation de donnees de correction et sur le signal de sortie dudit
dispositif de detection de temperature, de maniere que ledit signal de
sortie devienne un signal
de sortie a peu pres lineaire dans une plage predeter-
minee de temperature.
2 Thermometre selon la revendication 1, carac-
terise en ce que ledit dispositif arithmetique comporte un dispositif
d'addition (111) destine a additionner le signal de sortie dudit
dispositif de detection et les
donnees de correction lues dans ledit dispositif de me-
*morisation.
3 Thermometre selon la revendication 1, carac-
terise en ce que le signal de sortie produit par ledit dispositif
(loo, 101) de detection de temperature est un signal numerique ayant
une resolution superieure a une
resolution de temperature predeterminee, les bits d'or-
dre superieur dudit signal numerique, qui representent
une resolution correspondant a la resolution predetermi-
nee de temperature, servant d'entree d'adresse pour ledit dispositif
de memorisation de donnees de correction, pour
lire des d onnees de correction dans ce dispositif de me-
morisation.
4 Thermouiatre selon la revencication 3, carac-
terise en ce que ledit dispositif (LOI) de detection
de temperature comporte une thermistance ($ 00) pour de-
tecter La temperature, un circuit oscillateur a r-sis-
tance-capacite (Inv,C) connecte a ladite thermistance
et produisant un signal de sortie dont la frequence dlos-
cillation est fonction de la resistance de la thermis-
tance, et un compteur(IO 6) qui convertit la frequence
d'oscillation du signal de sortie dudit circuit oscil-
lateur en:une valeur numerique indiquant un hombre d'im-
pulsions par unite de temps.
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? ?
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