Brevet FR2527766A1 — publié le 19831202

La présente invention concerne un circuit de mesu- re d'un thermomètre médical électronique qui utilise la caractéristique de température d'un résonateur à quartz. Il est bien connu que la fréquence d'oscillation d'un résonateur à quartz change sous l'effet d'un changement de température, et il a été proposé un thermomètre médical électronique comportant un premier oscillateur dont la fré- quence d'oscillation est relativement stable vis-à-vis d'un changement de température, un second oscillateur dont la fréquence d'oscillation peut changer fortement sous l'effet d'un changement de température, des moyens pour diviser la fréquence du signal de sortie du premier ou du second oscil- lateur, pour obtenir un signal d'impulsion de porte, et un compteur de fréquence qui compte la fréquence d'oscillation de l'autre oscillateur, en utilisant le signal d'impulsion de porte. L'invention a pour but de procurer un thermomètre médical électronique qui soit capable de conserver en mémoi- re la température maximale du corps, de la même façon que le thermomètre médical au mercure classique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un graphique montrant la caracté- ristique de température d'un résonateur à quartz qui est utilisé en tant que capteur de température; La figure 2 est un agrandissement d'une partie de la figure 1; La figure 3 est un schéma du circuit de l'inven- tion; et - La figure 4 est un diagramme séquentiel destiné à l'explication du circuit de la figure 3. La figure 1 est une représentation graphique de la caractéristique montrant la relation entre la fréquence d'oscillation et la température du résonateur à quartz utili- sé comme capteur de température Dans le processus de fabri- cation d'un résonateur à quartz, lorsqu'on taille le résona- teur avec un angle prédéterminé, il est théoriquement possi- ble d'obtenir un résonateur à quartz dont la caractéristique présente un sommet à environ -2901 C Lorsqu'on utilise le résonateur ente 00 C et 50 C, il travaille dans la partie d'extrémité de la courbe du second degré qui représente la caractéristique de température, ce qui fait que de faibles variations de la température produisent de grandes varia- tions de la fréquence (ceci est représenté par une partie A sur la figure l). Le principe de la mesure effectuée par un thermo- mètre médical électronique consiste à appliquer la grande variation de fréquence à un capteur de température, et la figure 2 est un agrandissement d'une partie de la figure 1. Sur la figure 2, le taux de variation de la fréquence est d'environ 50 ppm/a C. La figure 3 est un schéma du circuit conforme à l'invention. La référence 31 désigne un résonateur à quartz utilisé en tant que capteur, la référence 32 désigne un résonateur à quartz classique, les références 33 et 34 dési- gnent des circuits oscillateurs, la référence 35 désigne un compteur en sens décroissant, la référence 36 désigne un circuit de prépositionnement, la référence 37 désigne un compteur en sens croissant, la référence 38 désigne un pre- mier circuit de bascules, la référence 39 désigne un second circuit de bascules, la référence 40 désigne un comparateur de valeur, la référence 41 désigne une bascule de type D, la référence 42 désigne un circuit ET, la référence 43 dési- gne un circuit de commutation, la référence 44 désigne une mémoire morte de décodage, la référence 45 désigne un cir- cuit d'attaque et la référence 46 désigne un indicateur. Le signal de sortie du circuit oscillateur 33 est appliqué à la borne d'entrée du compteur en sens décroissant , un signal Y qui est le signal de sortie du compteur en sens décroissant 35 est appliqué à une borne d'entrée du cir- cuit ET 42 et à une borne d'entrée de commande du circuit de prépositionnement 36, et un signal X est appliqué à chacune des bornes d'entrée d'horloge du premier circuit de bascules 38 et de la bascule de type D, 41. Le signal de sortie du circuit oscillateur 34 est appliqué à la borne d'entrée d'horloge du compteur en sens croissant 37, le signal de sortie du circuit de préposition- nement 36 est appliqué à la borne d'entrée de prépositionne- ment du compteur en sens croissant 37, et le signal de sortie du compteur en sens croissant 37 est appliqué à la borne d'entrée du premier circuit de bascules 38 Le signal de sor- tie du premier circuit de bascules 38 est appliqué à la borne d'entrée du second circuit de bascules 39, à une borne d'en- trée du comparateur de valeur 40 et à une borne d'entrée du circuit de commutation 43 Le signal de sortie du second cir- cuit de bascules 39 est appliqué à l'autre borne d'entrée du comparateur de valeur 40 et à l'autre borne d'entrée du cir- cuit de commutation Le signal de sortie du comparateur de valeui 40 est appliqué à la borne d'entrée de la bascule de type D, 41, et le signal de sortie de la bascule de type D est appliqué à la borne d'entrée de commande du circuit de commutation 43 et à l'autre borne d'entrée du circuit ET 42. La sortie du circuit ET 42 est connectée à la borne d'entrée d'horloge du second circuit de bascules 39 La sortie du cir- cuit de commutation 43 est connectée à la borne d'entrée de la mémoire moxte de décodage 44, la sortie de la mémoire mor- te de décodage 44 est connectée à la borne d'entrée du cir- cuit d'attaque 45, et la sortie du circuit d'attaque 45 est connectée à l'indicateur 46. Le comparateur de valeur 40 est un circuit destiné à comparer le contenu du premier circuit de bascules 38 avec celui du second circuit de bascules 39 (et à déterminer dans ce cas quel est le plus élevé) Sur la figure, ce comparateur porte la mention "(l)> ( 2)?" Ceci signifie que le niveau de sortie devient " 1 " lorsque le contenu du premier circuit de bascules 38 est supérieur à celui du second circuit de bascu- les 39. On va maintenant expliquer les relations temporel- les. Le compteur en sens décroissant 35 produit les signaux X et Y avec les relations temporelles représentées sur la figure 4, et les périodes constituent ce qu'on appelle- ra la durée d'ouverture de porte Le principe de la mesure de la température du corps humain consiste à compter le nombre de périodes correspondant à la fréquence d'oscillation du circuit oscillateur 34 pendant la durée d'ouverture de porte, qui change en fonction-de la température, et à décoder et à indiquer le résultat compté (c'est-à-dire le contenu du compteur en sens croissant 37) Par conséquent, la durée d'ouverture de porte est raccourcie lorsque la température mesurée est basse, ce qui fait que le résultat compté par le compteur en sens croissant 37 est faible C'est la raison pour laquelle on emploie pour le résonateur à quartz 31 un résonateur ayant un coefficient de température négatif. Au contraire, lorsque la température de mesure est plus élevée, la duréed'ouverture de porte est allongée, ce qui fait que le résultat compté par le compteur en sens croissant 37 devient grand. Dans ce cas, le premier circuit de bascules 38 est chargé sous l'effet du signal X Le résultat de la mesure est ainsi enregistré dans les bascules à chaque période Le second circuit de bascules 39 est chargé sous l'effet du signal de sortie du circuit ET 42, et il enregistre la valeur maximale On décrira ceci en relation avec la figure 4 Le résultat compté qui est obtenu pendant la partie a de la figure 4 est chargé à l'instant du front montant de la secon- de impulsion du signal X Ainsi, à l'instant du front montant de la seconde impulsion du signal X, le premier circuit de bascules 38 enregistre la valeur comptée A ce moment, le second circuit de bascules 39 enregistre la valeur comptée qui a été obtenue pendant la partie qui précède immédiatement la partie a, et la valeur enregistrée ne change pas jusqu'à ce que l'intervalle de temps change en passant de la partie a à la partie b Au moment o l'intervalle de temps passe de la partie a à la partie b, les données de sortie du compara- teur de valeur 40 sont chargées dans la bascule de type D 41. Le comparateur de valeur 40 accomplit toujours l'opération de comparaison qui consiste à comparer le contenu du premier circuit de bascules 38 avec celui du second circuit de bascu- les 39 Par exemple, lorsque (l) figure 4 n'est pas produit En outre, le circuit de commuta- tion 43 sélectionne le contenu du second circuit de bascules 39. On vient de décrire le fonctionnement dans le cas o la valeur de mesure la plus récente est inférieure à la valeur de mesure antérieure, et o la valeur de mesure maxi- male de la température du corps humain est indiquée. La valeur comptée pendant la partie c de la figure 4 est enregistrée par le premier circuit de bascules 38 pen- dant la partie d Lorsque le résultat compté est supérieur au contenu du second circuit de bascules 39 (température maximale du corps humain), l'impulsion correspondant au signal P est à nouveau produite et le contenu du premier cir- cuit de bascules 38 est chargé dans le second circuit de bas- cules 39 Ainsi, lorsque la valeur de mesure la plus récente est supérieure à la température maximale antérieure du corps humain, les données les plus récentes sont chargées dans le second circuit de bascules 39. Conformément à l'invention, et comme décrit ci-dessus, la température maximale du corps humain est tou- jours mémorisée et indiquée automatiquement On peut donc obtenir un thermomètre médical électronique plus commode pour les utilisateurs et on peut éliminer complètement les erreurs de mesure. En outre, la fonction de mémorisation est annulée lorsque le thermomètre médical électronique est mis hors tension, ce qui fait que le résultat de mesure antérieur n'est jamais conservé. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Thermomètre médical électronique utilisant la caractéristique de température d'un résonateur à quartz, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier oscillateur dont la fréquence d'oscillation est relativement stable vis- à-vis d'une variation de température; un second oscillateur dont la fréquence d'oscillation peut varier fortement sous l'effet d'une variation de température; des moyens destinés à diviser la fréquence du signal de sortie du premier ou du second oscillateur pour donner un signal d'impulsion de porte; un compteur de fréquence qui compte la fréquence d'oscillation de l'autre oscillateur, en utilisant le signal d'impulsion de porte; une première mémoire destinée à enre- gistrer temporairement le contenu du compteur de fréquence; une seconde mémoire destinée à enregistrer sélectivement le contenu de la première mémoire; et un comparateur de valeur destiné à comparer mutuellement les contenus des première et seconde mémoires, grâce à quoi on peut afficher sélective- ment les contenus des première et seconde mémoires sous la dépendance du signal de sortie du comparateur de valeur, et on peut toujours mémoriser et indiquer la valeur de mesure maximale.