Brevet FR2545933A1 — publié le 19841116

La présente invention concerne un thermomètre médical électronique dans lequel on mesure la température en comparant deux signaux de sortie d'oscillation dont les coefficients de température sont extrêmement différents ltun de 11 autre, et dans lequel la sensibilité de la mesure de température est réglable. L'électronique a fait récemment ltobjet d'applications dans de nombreux domaines, et on a réalisé en particulier un thermomètre médical électronique. I1 a été proposé un procédé de mesure de température par la comparaison de deux signaux de sortie d'oscillation ayant des coefficients de température extrêmement différents l'un de l'autre. Cependant, du fait que la valeur de température relative varie en cas de changement de la fréquence du signal d'oscillation ayant le plus faible coefficient de température, une opération de réglage de la fréquence d'oscillation est nécessaire. En outre, du fait que la valeur de température relative varie également en cas de changement de l'a fréquence ou du coefficient de température de la fréquence du signal d'oscillation ayant un grand coefficient de température de la fréquence, le réglage des coefficients de température des fréquences doit être effectué avec soin, et un réglage de la fréquence est nécessaire. Dans le-cas où on utilise deux oscillateurs, bien que le coût du réglage augmente, on peut effectuer le réglage de la fréquence et le choix des coefficients de température en réglant chaque oscillateur. Cependant, dans le cas du circuit oscillant à deux modes ayant un résonateur à quartz qui oscille selon deux modes d'oscillation dont les coefficients de température de la fréquence sont extrêmement différents, du fait que le circuit oscillant est unique, les deux fréquences d'oscillation doivent être réglées simultanément, et la fabrication d'un résonateur à quartz approprié exige un coût élevé,nuisant à la fabrication du thermomètre médical électronique en grande quantité. L'invention vise à supprimer les défauts du dispositif classique, et un but de l'invention est de procurer un thermomètre médical électronique dans lequel on puisse régler la valeur relative mesurée par le réglage du temps d'ouverture de porte, obtenu en divisant la fréquence d'un signal de sortie d'oscillation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels Les figures 1 et 2 montrent des modes de réalisation de l'invention, et La figure 3 montre la forme d'un signal de sortie d'oscillation de la figure 2. La figure 1 montre un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le signal de sortie d'un premier circuit oscillateur 1 est appliqué à un circuit diviseur de fréquence 3, et le signal de sortie du circuit diviseur de fréquence 3 est appliqué à une borne d'entrée d'un circuit ET G1. Le signal d'entrée qui est appliqué sur cette borne d'entrée du circuit ET G1 est un signal destiné à déterminer une durée d'ouverture de porte, grâce à quoi le signal de sortie d'un second circuit oscillateur 2 apparaît en sortie du circuit ET G1 pendant une durée prédéterminée. Le signal de sortie du circuit ET G1 est appliqué à un compteur réversible 5 et le signal de sortie du compteur réversible 5 est appliqué à un circuit de bascules 6 à un instant approprié, au moyen d'un séquenceur 4. Ensuite, le signal de sortie du circuit de bascules 6 est appliqué à un circuit de décodage et d'attaque 7, et la température mesurée est indiquée par un dispositif d'affichage 8. On peut changer le rapport de division de fréquence du circuit diviseur de fréquence 3 par la manoeuvre d'un commutateur St, et on peut commander le signal de sortie du circuit diviseur de fréquence 3, qui est un signal d'entrée appliqué sur une borne d'entrée du circuit ET G1. On utilise un commu tateur S2 pour fixer la valeur de comptage inférieure du compteur réversible, et le commutateur S2 permet de régler la valeur absolue de la température. I1 est possible d'initialiser le compteur réversible 5 au moyen du séquenceur 4, avant la détection de température. On supposera qu?à une valeur de température de référence prédéterminée, la fréquence d'oscillation du premier circuit oscillateur 1 soit f1, que son coefficient de température soit hfl(t), que la fréquence d'oscillation du second circuit oscillateur 2 soit f2, que son coefficient de température soit #f2(t), et que af1(t) Af2(t). En outre, on désigne par T1 la durée d'ouverture de porte pour le circuit ET G1, qui est déterminée par la division de la fréquence du signal de sortie du premier circuit oscillateur 1, par le circuit diviseur de fréquence 3. Ainsi, la relation entre la fréquence d'oscillation f1 et la durée d'ouverture de porte T1, à la valeur de température de référence, et la relation entre le nombre compté K1 et la durée d'ouverture de porte T1 s'expriment de la manière suivante N T1 = ' (1) f1 N : inverse du rapport de division de fréquence K1 1 2 .... (2) Lorsque la température change de t, la durée d'ouverture de porte et le nombre compté s'expriment de la fanon suivante Tt = N ... ...... (3) f1 + #f1 (t) x t Kl(t) = Tl(t) x (f2+ Af2(t)xt) ... (4) En supposant que Af1(t)j#f2(t) et que #f2(t) soit négligeable pour la mesure de température, on peut écrire l'équation (4) sous la forme Kl(t) - Tl(t) x 2 .... (5) Par conséquent, dans le cas où seule la température change, on peut exprimer de la fanon suivante la variation du nombre compté K(t) K(t) = Kl(t) K1 = f2 . (Tl(t) - T1) ... (6) Habituellement, on mesure la température en considérant les variations dunombre compté K(t) dues à la température t, à cause du changement de la température.Comme le montre l'équation (6), la valeur de la variation du nombre compté dépend de la fréquence d'oscillation fl, du coefficient de température ssfl(t), de la fréquence d'oscillation f2 et de l'inverse du rapport de division de fréquence. En général, les fréquences d'oscillation f1 et f2 et le coefficient de température tfl(t) ne sont pas constants, mais sont affectés par une dispersion. On peut régler. les fréquences d'oscillation f1 et c à l'aide d'un condensateur d'ajustage, mais on ne peut pas régler par ce moyen le coefficient de température afl(t). Du fait que le coefficient de température de la fréquence d'oscillation 1 est extrêmement grand, la dispersion de sa valeur dans le processus de fabrication est susceptible de devenir grande vis-à-vis de l'oscillateur ayant un coefficient de température faible. Par conséquent, le réglage devient quelquefois impossible, ce qui augmente le coût de fabrication ou rend impossible la fabrication en grande quantité. Conformément à l'invention, il n'est pas nécessaire de régler les fréquences d'oscillation f1 et 9 et on peut absorber la dispersion du coefficient de température tfl(t). En outre, en réglant l'inverse N du rapport de division de fréquence dans le circuit diviseur de fréquence 3, on règle la durée d'ouverture de porte T1 et Tl(t), et on peut régler le nombre compté K(t) qui correspond à la variation de température t. Par conséquent, lorsqu'on détecte une valeur chan gée de 7,070C, du fait de ltexistence d'une erreur de 1% dans les fréquences d'oscillateur f1 et f2 et dans le coefficient de température tfl(t), pour la variation de température de 70C entre 350C et 420C, l'annulation de la variation nécessite de réduire l'inverse N du rapport de division de fréquence d'une manière telle que le signal de sortie du circuit de division de fréquence 3, qui est un signal d'entrée appliqué sur une borne d'entrée du circuit ET G1, ou la durée d'ouverture de porte, soit raccourci de 1%. Dans ce cas, terreur apparait dans la valeur absolue de la température mesurée. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, on peut régler la valeur absolue au moyen du compteur réversible 5 qui comporte le commutateur S2. Le compteur réversible 5 fonctionne en compteur en sens décroissant jusqu'à ce que le résultat compté atteigne une valeur prédéterminée qui est fixée par le commutateur S2, après quoi le compteur fonctionne en compteur en sens croissant. Par conséquent, lorsque la température mesurée présente une erreur de 20C sur la valeur absolue, le compteur 5 compte en sens décroissant un nombre qui correspond à 20C, pour compenser la valeur absolue. Conformément à l'invention, du fait qu'on peut régler la température d'une manière numérique sans mesurer la fréquence du circuit oscillateur, il est avantageux de pouvoir compenser aisément la dispersion de la fréquence du résonateur à quartz ayant un coefficient de température extrêmement élevé pour la fréquence, en particulier dans le cas d'un thermomètre médical électronique ayant. un circuit oscillateur à quartz dans lequel on utilise comme source d'oscillation un résonateur à quartz avec un coefficient de température extrêmement élevé pour la fréquence. La figure 2 montre un autre mode de réalisation de l'invention. Un circuit oscillateur à deux modes il comporte un résonateur à quartz avec deux modes de vibration en tant que source d'oscillation, et la figure 3 montre le signal de sortie d'oscillation f du circuit oscillateur à deux modes, a 11. Le signal de sortie du circuit oscillateur à deux modes 11 est appliqué à un filtre passe-bas. 12 et à un circuit ET G1. Le signal de sortie du filtre passe-bas 12 est ensuite appliqué au circuit diviseur de fréquence 3. Du fait que le principe de fonctionnement du mode de réalisation de la figure 2 est fondamentalement identique à celui du mode de réalisation de la figure 1, à l'exception du fait qu'il n'existe qu'un seul circuit oscillateur, on ne le décrira pas. Du fait que le circuit oscillateur à deux modes 11 nta qu'un seul résonateur, il est difficile de régler séparément les deux fréquences. Le procédé de l'invention, dans lequel on règle de façon approprié le rapport de division de fréquence du circuit diviseur de fréquence 3, est donc particulièrement efficace. Bien que dans ce mode de réalisation le signal de sortie d'oscillation soit directement appliqué à une borne d'entrée du circuit ET G1, on peut également appliquer au circuit ET G1 le signal obtenu par division de fréquence du signal d'oscillation. Comme décrit ci-dessus et conformément à l'invention, du fait qu'il n'est pas nécessaire de régler le circuit oscillateur et qu'on peut effectuer aisément le réglage de compensation de la fréquence d'oscillation et du coefficient de température du circuit oscillateur, il est possible de réduire le coût de fabrication des éléments, ce qui fait que l'invention se prête à la fabrication du thermomètre médical électronique en grande quantité. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Thermomètre médical électronique caracterisé en ce qu'il comprend : des moyens oscillateurs destinés à produire deux signaux de sortie d'oscillation-dont les coefficients de température de la fréquence sont extrêmement différents l'un de l'autre ; et un compteur destiné à compter un signal d'oscillation conformément à une durée d'ouverture de porte qui est déterminée en divisant de façon appropriée la fréquence dtun autre signal d'oscillation, ou à compter un signal de sortie divisé résultant d'un signal d'oscillation, de manière à mesurer la température, ce thermomètre médical électronique permettant de régler la sensibiblité de la mesure de température par le réglage de la durée d'ouverture de porte. 2. Thermomètre médical électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens oscillateurs consistent en un ou deux oscillateurs à quartz qui ne comportent pas de moyens de réglage de fréquence.