Brevet FR2309849A1 — publié le 19761126

L'invention concerne un détecteur électronique de température, de préférence pour la mesure de température du corps humain, qui est traversé par un courant continu délivré par une source de courant continu et constant pour une température constante et à partir duquel est prélevé un signal qui est une mesure de la température devant & re mesurée, ledit détecteur de température étant relié à un amplificateur prévu pour amplifier le signal prélevé et au quel est raccordé un dispositif pour détecter la température devant outre me surée, par exemple un instrument de mesure. Des détecteurs électroniques de température connus, qui sont utilisés pour la mesure de variations rapides de la température, comportent des thermo couples, des thermomètres à résistance, des thermistances et des diodes à semi conducteurs. Dans le cas de l'utilisation de thermo-couples, une température de référence est nécessaire. Le signal de tension d'un thermo-couple est très faible, environ 40 b V par OC. En outre lors du câblage entre le thermo-cou ple et l'amplificateur branché en série il faut veiller à ce qu'aucune force électromotrice thermique n'apparaisse aux jonctions de contact. Enfin il faut également prendre des précautions contre des perturbations ou parasites magné tiques. Etant donné que dans le cas de mesures de température au moyen d'un thermomètre à résistance, on mesure les variations de la résistance, la résis tance dans les conducteurs d'amenée doit entre mainteriue constante. Des résis tances de Jonction dans des contacts et des variations de la résistance dans des conducteurs d'amenée, par exemple par prolongement des conducteurs de me sure, doivent astre prises en compte. Un autre inconvénient est l'échauffement propre de la résistance de mesure et la variation de sa valeur, qui en résulte. La mesure detempérature à l'aide de thermistances correspond en prin cipe également à la détection de variations de résistance, qui sont relative ment plus élevées dans le cas d'une thermistance que dans la cas d'un thermomè tre à résistance. La variation n'est cependant pas linéaire. Par ailleurs on est en présence des mimes inconvénients que dans le cas du thermomètre à ré sistance. La chate de tension aux bornes d'une diode varie environ de 2,5 mV par OC. Ceci peut btre utilisé dans le cas de mesures de température. Ce pendant il se présente les mimes problèmes de mesure que dans le cas d'un thermomètre à résistance. La chute de tension aux bornes d'une diode peut & re mesurée, mais des variations des résistances des conducteurs et des résis tances des contacts influencent la mesure. En outre la mesure est également influencée par des tensions thermo-électriques. L'invention a pour but de créer un détecteur électronique de température du type indiqué plus haut, qui ne comporte pas ces inconvénients et qui convient notamment pour la plage des températures situées entre + 15 et + 600C et intéressante pour la pratique médicale,, et qui peut être utilisé par conséquent notamment pour la mesure de température du corps humain. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le semi-conducteur est un transistor à effet de champ qui est branché en tant que générateur de courant. Le détecteur de température conforme à l'invention est basé sur le fait qu'un transistor à effet de champ branché en tant que générateur de courant peut produire, grâce à un choix approprié du courant de repos du générateur, une variation du courant du générateur par OC qui est constante sur une plage de températures suffisamment importante. Une propriété typique d'un générateur de courant est son impédance dynamique élevée. Il s'ensuit que les résistances des conducteurs de mesure , des tensions thermo-électriques et des résistances de contact n'ont aucune influence sur la mesure. Les conducteurs de mesure peuvent donc être prolongés par conséquent sans inconvénient. On peut en outre, grâce au choix du générateur de courant et de la géométrie de ce générateur, décaler la plage linéaire des températures.On a une sensibilité élevée dans le cas de petits courants du générateur, qui sont inférieurs à environ 100 p A, ce qui signifie une limite supérieure de linéralité de la température d'environ 100"C. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustrée schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La Figure 1 est une représentation schématique d'un détecteur de température conforme à l'invention. La Figure 2 montre à titre d'exemple la variation d'un signal de température dans le détecteur de température conforme à la figure 1. Sur la figure 1 on a représenté un transistor à effet de champ 1 branché en tant que générateur de courant et servant de détecteur de température et qui est raccordé à une borne 2 d'une source de courant continu. L'autre borne de la source de courant continu est la borne 3. Le transistor à effet de champ 1 est relié,par l'intermédiaire d'un conducteur de mesure 62 à un amplificateur opérationnel 7 à la sortie 8 duquel est raccordé un instrument de mesure 9 prévu pour l'affichage de la température. Tout d'abord l'instrument de mesure 9 est étalonné en fonction de la température d'environnement du détecteur 1. Ceci est réalisé par réglage d'une résistance de zéro 10 qui est disposée entre la borne négative 5 et un point de sommation 16. Le courant dans le conducteur 17, c'est-à-dire dans une résistance de couplage 15, qui est raccordé à la sortie de l'amplificateur opérationnel 7, est égal à la différence entre le courant circulant dans le transistor à effet de champ 1 et le courant dans la résistanc de Zéro 10. Le détecteur de température est relié à l'objet devant etre mesuré, par exemple déplacé extérieurement à la surface du corps d'un patient ou bien à l'intérieur du corps. L'amplificateur opérationnel 7 possède une entrée 12 qui est reliée au point 11. La seconde entrée 13 de l'amplificateur 7 est raccordée à la borne 3 et reliée à la masse. La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 7, qui correspond à la température du transistor à effet de champ 1, est égale à la différence du courant dans le transistor à effet de champ 1 et du courant dans la résistance 10, multipliée par la valeur de la résistance 15, et est appliquée à l'instrument de mesure 9. De la courbe de variation du signal représenté sur la figure 2 il ressort que cette variation est linéaire dans une plage de températures s'étendant de + 15 à + 60"C. Cette plage de températures est importante pour la mesure de température du corps humain. REVE NL i C A T IONS 1. Détecteur électronique de température comportant un semi-conducteur qui est traversé par un courant continu délivré par une source de courant continu et constant pour une température constante et à partir duquel est prélevé un signal qui est une mesure de la température devant être mesurée, ledit détecteur de température étant relié à un amplificateur prévu pour amplifier le signal prélevé et auquel est raccordé un dispositif pour détecter la température devant autre mesurée, caractérisé par le fait que le semi-conducteur est un transistor à effet de champ (1) qui est branché en tant que générateur de courant. 2. Détecteur électronique de température suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'amplificateur (7) est couplé par réaction, par une résistance de couplage réglable (15), pour le réglage de la sensibilité de l'amplificateur (7). 3. Détecteur électronique de température suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que des dispositifs (10) sont prévus pour étalonner le dispositif en fonction de la température environnante du détecteur (1). 4. Détecteur électronique de température suivant les revendications 2 et 3 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que, pour l'étalonnage du dispositif, une résistance de Zéro réglable (10) est raccordée à un point de sommation (16)auquel est raccordée également la résistance de couplage (15), et que le courant dans la résistance de couplage (15) est réglable au moyen de la résistance Zéro (10).