デジタル体温計とその応用

デジタル体温計とその応用

温度計

体温計は、特定のデバイスまたは生体の温度を測定するために使用されるデバイスであり、測定値を表示します。温度計の目盛りは華氏または摂氏にすることができます。



以前に使用された2種類の従来の温度計

1.電球または水銀温度計: これらの温度計は、最後に球根状のガラス容器が付いた密閉ガラス管で構成されています。加熱すると液体が膨張するという原理で動作します。ただし、これらの温度計の欠点は、ある程度までしか温度を測定できないことです。また、温度計は温度の上昇に伴う物質の膨張に基づいており、測定値はスケールの測定値から作成されました。これはしばしば誤った結果につながります。また、誤ってまたは故意にチューブが破損した場合、漏れた水銀は非常に危険です。したがって、これらの温度計は非常に注意深く取り扱う必要があります。また、水銀は凝固点が低く、周囲温度の低い場所では使用できません。


2.バイメタル温度計: これらの温度計は、2つの金属が結合して構成されており、これらの金属が加熱されると、異なる速度で膨張し、いずれかの金属が曲がります。このバイメタルストリップは、読み取り値を示すために校正された温度スケールでダイヤルに取り付けられています。これらの温度計は、もう一方の端のスイッチに接続することができ、温度の変化により、スイッチが開閉する可能性があります。これらの温度計は、温度を制御するために使用できます。冷蔵庫やオーブンの中に設置できます。ただし、これらのシステムは簡単に破損する傾向があります。キャリブレーションは正確ではなく、簡単に変更できます。また、これらの温度計は低温では使用できません。





上記のものを読んだので、あなたは今までに温度計についての考えと温度計への別のアプローチに移行する必要性を持っていたに違いありません。上記の2種類の温度計の両方で、主要な問題は、使用される原理と表示技術にあります。したがって、基本的な解決策は、原則全体と表示方法を置き換えることです。

デジタル体温計の定義:

温度を感知するサーミスタと温度の電子表示で構成されています。デジタル体温計は、経口、直腸、または腕の下で使用されます。 94⁰Fから105⁰Fまでの温度を読み取ることができます。



デジタル体温計のコンポーネント:

  • 電池 :金属製のボタン電池LR41電池で、温度計に約1.5Vの電源を供給します。
リードホルダーによるLR41(LR736)セル

リードホルダーによるLR41(LR736)セル

  • :温度計本体は硬質プラスチック製で、長さ100.5mm、幅は下から上まで変化し、底は薄くなっています。
rambergmediaによるデジタル体温計

rambergmediaによるデジタル体温計

  • サーミスタ: セラミック製の半導体材料で、温度を感知するために使用されます。それはエポキシで結合することによって温度計の先端に置かれ、ステンレス鋼で作られたキャップの中に囲まれています。
AnsgarHellwigによるNTCビーズタイプサーミスタ

AnsgarHellwigによるNTCビーズタイプサーミスタ

  • LCD: 温度計のディスプレイで、長さ15.5mm、幅6.5mm程度です。読み取り値が3秒間表示された後、点滅を開始して、次に測定する温度を示します。
  • 回路 :ADCとマイクロコントローラー、およびいくつかの受動部品で構成されています。
GXTIによるデジタル体温計回路

GXTIによるデジタル体温計回路

デジタル体温計動作原理

デジタル体温計は基本的に、熱による抵抗の変化を測定し、この抵抗の変化を温度に変換するセンサーで構成されています。


デジタル体温計回路:

デジタル体温計回路

デジタル体温計回路

サーミスタは、抵抗値が温度によって変化する抵抗器です。サーミスタが加熱されると、その抵抗は増加または減少します(負の温度係数か正の温度係数かによって異なります)。サーミスタからのアナログ出力は、ワイヤを介してADCに供給され、そこでデジタル信号に変換されてからマイクロコントローラに渡されてさらに処理され、温度測定値の形式の出力がマイクロコントローラに接続されたLCDに表示されます。 。

温度センサーDS1620と制御アプリケーションを使用したデジタル体温計キット

9ビットの温度読み取り値を提供し、マイクロコントローラーに接続されるデジタル温度センサーが使用されます。マイクロコントローラはこのデジタル入力を受け取り、それに接続されたLCDに表示します。

デジタル体温計の回路図

デジタル体温計の回路図

上記のシステムは、8ピンICである温度センサーIC DS1620で構成されており、摂氏-55度から摂氏+125度までの温度を測定できます。測定温度がユーザー定義の温度を超えているかどうかを示す2つのピンが含まれています。したがって、このデバイスは、温度変動が発生した場合の負荷の切り替えを制御するためにも使用できます。

上記のシステムでは、温度ICは最初に周囲温度を測定し、この温度をデジタルデータに変換してマイクロコントローラーに送り、マイクロコントローラーが温度の読み取り値をディスプレイに表示します。押しボタンスイッチを使用して、ユーザー定義の温度を設定できます。周囲温度がユーザー定義の温度よりも上昇または下降すると、マイクロコントローラーはそれに応じてリレーのスイッチングを制御し、負荷を制御します。

最新の利用可能なデジタル温度計:

デジタル体温計refECT-1: それは0.1⁰Cの精度で32⁰Cから42⁰Cまでの温度を測定します。主に医療用途で使用されます。

デジタル温度計モデル番号:EFT-3: それは50⁰Cから125⁰Cまでの温度を測定します。固体および液体食品の温度を測定するために使用されます

Thermolabデジタル温度計IP65: +/-1⁰Cの精度で50〜200⁰Cの温度範囲を測定します。

デジタル体温計の利点:

  • 正確さ :温度の読み取り値は目盛りの読み取り値に依存せず、代わりにディスプレイに直接表示されます。したがって、温度を正確かつ正確に読み取ることができます。
  • 速度 :デジタル温度計は、従来の温度計と比較して、5〜10秒で最終温度に達することができます。
  • 安全性: デジタル温度計は水銀を使用しないため、温度計が破損した場合の水銀の危険性が排除されます。
  • 強い :適切な水銀レベルを得るために温度計を振る必要がないため、チューブが破損するリスクがなくなります。

デジタル体温計のアプリケーション:

医療アプリケーション :デジタル体温計は、37℃前後の人体温度を測定するために使用されます。これらの温度計は主にプローブタイプまたはイヤータイプです。口腔、直腸、脇の下の体温を測定します。

海洋アプリケーション :温度センサーとして高温排気ガスセンサーを備えたデジタル温度計は、地域の温度を測定するための海洋アプリケーションで使用できます。

産業用アプリケーション :デジタル温度計は、発電所、原子力発電所、高炉、造船業などでも使用されています。-220⁰Cから+850⁰Cまでの温度を測定できます。

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では、デジタル体温計の実際のアプリケーションについて詳しく教えてください。