[go: up one dir, main page]

RU2326354C1 - Method of iterative thermoresistant thermometry - Google Patents

Method of iterative thermoresistant thermometry Download PDF

Info

Publication number
RU2326354C1
RU2326354C1 RU2006142952/28A RU2006142952A RU2326354C1 RU 2326354 C1 RU2326354 C1 RU 2326354C1 RU 2006142952/28 A RU2006142952/28 A RU 2006142952/28A RU 2006142952 A RU2006142952 A RU 2006142952A RU 2326354 C1 RU2326354 C1 RU 2326354C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
thermistor
estimate
formula
measurement
Prior art date
Application number
RU2006142952/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Константинович Шахов (RU)
Эдуард Константинович Шахов
Ирина Анатольевна Долгова (RU)
Ирина Анатольевна Долгова
Original Assignee
Пензенский государственный университет (ПГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский государственный университет (ПГУ) filed Critical Пензенский государственный университет (ПГУ)
Priority to RU2006142952/28A priority Critical patent/RU2326354C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2326354C1 publication Critical patent/RU2326354C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment; thermometry.
SUBSTANCE: method is based on active heat of thermoresistor, which is in thermal contact with measured object. Result is achieved due to the fact that after thermal contact with measured object values T1 - T7 of thermoresistor temperature is estimated on borders of the same consecutive time intervals of duration Δt1 of lower thermal time constant of thermoresistor, the first, the second and the third evaluation of measured temperature is calculated by certain formula.
EFFECT: increased performance.
3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения температуры живых теплокровных организмов и прежде всего температуры человеческого тела.The present invention relates to medical equipment and can be used to measure the temperature of living warm-blooded organisms, and especially the temperature of the human body.

Одной из актуальных проблем медицинского приборостроения является проблема быстрого измерения температуры человека. Сложность решения данной проблемы объясняется спецификой живого организма как объекта измерения температуры. Известно, что термисторы (полупроводниковые термосопротивления) в силу малых габаритов и массы обладают малой собственной постоянной времени - порядка секунды и меньше. Однако реально время установления температуры термистора, равной (с приемлемой погрешностью) температуре поверхностного слоя кожного покрова, исчисляется минутами. Объясняется этот феномен особенностями механизма теплообмена организма с окружающей средой. Обычно начальная температура чувствительного элемента термометра равна температуре окружающей среды, которая, естественно, ниже температуры тела. Поэтому при касании термочувствительного элемента с поверхностью кожного покрова происходит холодовое раздражение соответствующего участка кожного покрова. В ответ на холодовое раздражение сосуды поверхностного сплетения, как правило, суживаются, а глубокого, наоборот, расширяются. Это ведет к снижению температуры наружных слоев кожи, а следовательно, к уменьшению теплоотдачи. Т.е. организм как бы теплоизолируется от холодного предмета.One of the urgent problems of medical instrumentation is the problem of rapid measurement of human temperature. The complexity of solving this problem is explained by the specificity of a living organism as an object of temperature measurement. It is known that thermistors (semiconductor thermal resistance) due to their small size and mass have a small intrinsic time constant - of the order of a second or less. However, the real time of establishing the temperature of the thermistor equal to (with an acceptable error) the temperature of the surface layer of the skin is calculated in minutes. This phenomenon is explained by the peculiarities of the mechanism of heat exchange between the body and the environment. Usually, the initial temperature of the thermometer sensing element is equal to the ambient temperature, which, naturally, is lower than body temperature. Therefore, when a thermosensitive element touches the surface of the skin, cold irritation of the corresponding area of the skin occurs. In response to cold irritation, the vessels of the superficial plexus tend to narrow, and the deep, on the contrary, expand. This leads to a decrease in the temperature of the outer layers of the skin, and therefore to a decrease in heat transfer. Those. the body is insulated from a cold object.

Как решается данная проблема до настоящего времени? Во-первых, применением бесконтактных датчиков температуры. Наиболее или даже исключительно применяемьм для этих целей является датчик инфракрасного излучения. Цифровые инфракрасные термометры выпускаются рядом зарубежных фирм. Можно назвать, например, известную японскую фирму OMRON, выпускающую ушной инфракрасный цифровой термометр ТЕМ-004, время измерения у которого составляет 1 сек. Термометр "ThermoTek" модели 820 израильской фирмы "SAAT" предусматривает измерение температуры лобной части головы человека. Поскольку она существенно отличается от температуры ядра тела, в приборе производится автоматическое введение поправки, так что измеренное значение соответствует оральной температуре. Недостатками инфракрасных термометров являются относительно высокая стоимость и низкая точность. Имеются и кондуктивные варианты цифровых термометров, обеспечивающих сравнительно высокое быстродействие. Примером может служить термометр "ThermoTek" модели 0482 той же израильской фирмы "SAAT". Термометр обладает достаточно высокими точностью (погрешность согласно стандарту ASTM Е 1112-98 не более ±0,1°С) и быстродействием (время измерения порядка 10 сек). Внешний вид прибора показывает, что разработчиками были приняты все необходимые меры для уменьшения собственной постоянной времени термометра. С этой целью в качестве датчика применен термистор, который помещен на кончике длинного имеющего малое поперечное сечение держателя, что уменьшает отток тепла в окружающую среду через корпус термометра.How is this problem solved to date? Firstly, the use of non-contact temperature sensors. The most or even exclusively applicable for these purposes is the infrared radiation sensor. Digital infrared thermometers are produced by a number of foreign companies. You can call, for example, the famous Japanese company OMRON, which produces the TEM-004 ear infrared digital thermometer, the measurement time of which is 1 second. Thermometer "ThermoTek" model 820 Israeli company "SAAT" provides for measuring the temperature of the frontal part of the human head. Since it differs significantly from the temperature of the core of the body, the device automatically introduces corrections, so that the measured value corresponds to the oral temperature. The disadvantages of infrared thermometers are relatively high cost and low accuracy. There are also conductive versions of digital thermometers that provide relatively high speed. An example is the ThermoTek thermometer model 0482 of the same Israeli company, SAAT. The thermometer has a fairly high accuracy (the error according to ASTM E 1112-98 is not more than ± 0.1 ° C) and speed (measurement time of about 10 seconds). The appearance of the device shows that the developers took all the necessary measures to reduce the thermometer’s own time constant. For this purpose, a thermistor is used as a sensor, which is placed on the tip of a long holder with a small cross section, which reduces the outflow of heat into the environment through the body of the thermometer.

Примерно аналогичные характеристики имеет цифровой термометр ТЕМ-003 японской фирмы OMRON.The TEM-003 digital thermometer of the Japanese company OMRON has approximately the same characteristics.

Из известных наиболее близким по технической сущности является компенсационный способ измерения температуры [1], основанный на пошаговом изменении температуры терморезистора, находящегося в тепловом контакте с объектом измерения, от значения, несколько превышающего верхний предел диапазона измерения температуры, до значения, отличающегося от температуры объекта измерения на величину, не превышающую допустимого значения, путем изменения уставки системы стабилизации температуры терморезистора.Of the known closest in technical essence is the compensation method of measuring temperature [1], based on a step-by-step change in the temperature of a thermistor in thermal contact with the measurement object, from a value slightly exceeding the upper limit of the temperature measurement range to a value different from the temperature of the measurement object by an amount not exceeding the permissible value by changing the setpoint of the temperature stabilization system of the thermistor.

Основной недостаток способа-прототипа состоит в том, что скорость изменения уставки системы стабилизации температуры терморезистора не должна превышать скорости естественного охлаждения терморезистора, зависящей от разности температур терморезистора и объекта измерения. Поскольку скорость естественного охлаждения зависит от разности температур терморезистора и объекта измерения, то при подходе к состоянию баланса температур происходит все большее замедление скорости охлаждения. Это обуславливает низкое быстродействие, достигаемое при использовании способа-прототипа, особенно при высокой требуемой точности измерения. Кроме того, недостатком способа-прототипа является достаточно сложная реализация из-за наличия такого узла как система стабилизации температуры терморезистора.The main disadvantage of the prototype method is that the rate of change of the setpoint of the temperature stabilization system of the thermistor should not exceed the rate of natural cooling of the thermistor, depending on the temperature difference of the thermistor and the measurement object. Since the rate of natural cooling depends on the temperature difference between the thermistor and the measurement object, when approaching the state of the temperature balance, the cooling rate slows down more and more. This leads to low performance achieved using the prototype method, especially with the high required measurement accuracy. In addition, the disadvantage of the prototype method is a rather complicated implementation due to the presence of such a node as a temperature stabilization system of a thermistor.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение быстродействия и упрощение реализации. В предлагаемом способе итерационного терморезистивного измерения температуры, основанном на активном нагреве терморезистора, находящегося в тепловом контакте с объектом, согласно предлагаемому изобретению, после теплового контакта с объектом измерения определяют значения T1, Т2, Т3 температуры терморезистора на границах двух одинаковых последовательных интервалов времени длительностью Δt, меньшей тепловой постоянной времени терморезистора, вычисляют первую оценку измеряемой температуры по формулеThe task of the invention is to improve performance and simplify implementation. In the proposed method of iterative thermoresistive temperature measurement based on the active heating of a thermistor in thermal contact with the object, according to the invention, after thermal contact with the measurement object, the temperature values T 1 , T 2 , T 3 of the thermistor are determined at the boundaries of two identical consecutive time intervals with a duration Δt less than the thermal time constant of the thermistor, the first estimate of the measured temperature is calculated by the formula

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

импульсом тока нагревают терморезистор до температуры, равной Tx1-ΔТ, где ΔТ - величина, равная максимальной погрешности первой оценки, определяют значения Т4, Т5 температуры терморезистора на границах интервала длительностью Δt, примыкающего к заднему фронту импульса нагрева, вычисляют вторую оценку измеряемой температуры по формулеthe thermistor is heated by a current pulse to a temperature equal to T x1 -ΔT, where ΔТ is the value equal to the maximum error of the first estimate, the values of T 4 , T 5 of the temperature of the thermistor are determined at the boundaries of an interval of duration Δt adjacent to the trailing edge of the heating pulse, the second estimate of the measured temperature according to the formula

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где

Figure 00000004
, импульсом тока нагревают терморезистор до температуры, равной Тх2-ΔТ, определяют значения Т6, Т7 температуры терморезистора на границах интервала длительностью Δt, примыкающего к заднему фронту второго импульса нагрева, вычисляют третью оценку измеряемой температуры по формулеWhere
Figure 00000004
, the thermistor is heated with a current pulse to a temperature equal to T x2 -ΔT, the values of T 6 , T 7 of the temperature of the thermistor are determined at the boundaries of an interval of duration Δt adjacent to the trailing edge of the second heating pulse, a third estimate of the measured temperature is calculated by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

которую и принимают за измеренное значение температуры объекта.which is taken as the measured value of the temperature of the object.

Пример функциональной схемы устройства, реализующего предлагаемый способ, представлен на фиг.1. На фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройства. На фиг.3 изображено окно программы, реализующей имитационную модель устройства. Функциональная схема (фиг.1) включает измерительную цепь 1 (ИЦ), состоящую из источника 4 нагревающего тока (ИНТ), ключа 5 (Кл) и терморезистора 6 (Rt), и микроконтроллер 8 (МК), у которого цифрами 10 и 11 обозначены соответственно выход шины управления ключом 5 и вход АЦП. Причем терморезистор 6 через ключ 5 подключен к выходу источника 4 нагревающего тока, управляющий вход которого соединен с выходом 10 шины управления микроконтроллера 8, и 11 АЦП которого подключены к выходу измерительной цепи 1.An example of a functional diagram of a device that implements the proposed method is presented in figure 1. Figure 2 shows the timing diagram of the operation of the device. Figure 3 shows the window of the program that implements a simulation model of the device. Functional diagram (figure 1) includes a measuring circuit 1 (IC), consisting of a source of heating current 4 (INT), a key 5 (C) and a thermistor 6 (R t ), and a microcontroller 8 (MK), in which figures 10 and 11, respectively, the output of the key management bus 5 and the ADC input are indicated. Moreover, the thermistor 6 through a key 5 is connected to the output of the heating current source 4, the control input of which is connected to the output 10 of the control bus of the microcontroller 8, and 11 of which the ADC is connected to the output of the measuring circuit 1.

Полагаем, что измерение реализуется программно. Микроконтроллер 8 служит как устройством управления, так и устройством оценки значения напряжения на выходе ИЦ 1. Процесс измерения поясняется временной диаграммой на фиг.2, где прямой 12 представлена измеряемая температура Тх, кривой 13 - температура терморезистора и кривой 14-импульсы нагревающего тока. Для определенности полагаем, что перед началом измерения температура терморезистора равна температуре окружающей среды (хотя это не является условием, ограничивающим реализацию способа). Температура окружающей среды обозначена на фиг.2 через Тc. Источник опорного тока 2 и резистор 3 задают начало отсчета напряжения на терморезисторе 6, так как на вход АЦП микроконтроллера 8 поступает разность падений напряжения на терморезисторе 6 и резисторе 3, усиленная дифференциальным усилителем 7. Обеспечивается тепловой контакт терморезистора с объектом измерения. По команде микроконтроллера 8 (фиг.1) ключ 5 замыкается (момент t1, фиг.2) на короткий интервал, равный времени установления выходного напряжения УВХ (устройства выборки и хранения), который обычно включается на входе АЦП микроконтроллера. Выходной код АЦП микроконтроллера пересчитывается в значение T1 температуры терморезистора, соответствующей моменту t1. По прошествии заданного интервала Δt (момент t2, фиг.2) аналогично определяется температура Т2. По прошествии еще одного интервала Δt (момент t2, фиг.2) ключ 5 замыкается. В момент t3 определяется температура Т3 терморезистора.We believe that the measurement is implemented in software. The microcontroller 8 serves as both a control device and a device for evaluating the voltage value at the output of IC 1. The measurement process is illustrated by the time diagram in figure 2, where line 12 shows the measured temperature T x , curve 13 shows the temperature of the thermistor and curve 14 shows the heating current pulses. For definiteness, we believe that before starting the measurement, the temperature of the thermistor is equal to the ambient temperature (although this is not a condition limiting the implementation of the method). The ambient temperature is indicated in figure 2 through T c . The reference current source 2 and resistor 3 set the reference point of the voltage across the thermistor 6, since the difference in voltage drops across the thermistor 6 and resistor 3, amplified by the differential amplifier 7, is supplied to the ADC input of the microcontroller. The thermal contact of the thermistor with the measurement object is provided. At the command of the microcontroller 8 (Fig. 1), the key 5 is closed (moment t 1 , Fig. 2) for a short interval equal to the time of establishment of the output voltage of the I / O (sampling and storage device), which is usually turned on at the input of the ADC of the microcontroller. The output code of the microcontroller ADC is converted to the value T 1 of the temperature of the thermistor corresponding to the moment t 1 . After a predetermined interval Δt (time t 2 , figure 2), the temperature T 2 is similarly determined. After another interval Δt (moment t 2 , figure 2), the key 5 closes. At time t 3 , the temperature T 3 of the thermistor is determined.

По трем значениям температуры термистора T1, T2, Т3 определяется первая оценка Tx1 (грубая, так как интервалы Δt короткие и поэтому соответствующие приращения температуры терморезистора также малы) температуры объектаFrom the three values of the temperature of the thermistor T 1 , T 2 , T 3 , the first estimate T x1 is determined (rough, since the intervals Δt are short and therefore the corresponding temperature increments of the thermistor are also small)

Figure 00000006
Figure 00000006

Формула (1) получена следующим образом. Если терморезистор имеет начальное значение температуры Тн и находится в тепловом контакте с объектом измерения, имеющим температуру Тx, то приращение температуры терморезистора за интервал времени Δt (в процессе пассивного теплообмена) выражается известным соотношениемFormula (1) is obtained as follows. If the thermistor has an initial temperature T n and is in thermal contact with the measuring object having a temperature T x , then the temperature increment of the thermistor for the time interval Δt (during passive heat transfer) is expressed by the known relation

Figure 00000007
Figure 00000007

где τ - постоянная времени терморезистора, характеризующая его тепловую инерционность. Т.е. при заданном интервале времени Δt приращение температуры терморезистора прямо пропорционально начальной разнице температур терморезистора и объекта измерения.where τ is the time constant of the thermistor characterizing its thermal inertia. Those. for a given time interval Δt, the temperature increment of the thermistor is directly proportional to the initial temperature difference of the thermistor and the measurement object.

Если Δt=t3-t2=t5-t4=Const, то, введя обозначение

Figure 00000008
, для приращений ΔT1 и ΔТ2 (см. фиг.2) в соответствии с выражением (2) получим:If Δt = t 3 -t 2 = t 5 -t 4 = Const, then, introducing the notation
Figure 00000008
, for increments ΔT 1 and ΔT 2 (see figure 2) in accordance with the expression (2) we obtain:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Вычтем (4) из (3):Subtract (4) from (3):

ΔT1-ΔT2=(T2-T1)k,ΔT 1 -ΔT 2 = (T 2 -T 1 ) k,

откуда для коэффициента k получимwhence for the coefficient k we get

Figure 00000011
Figure 00000011

Согласно (4)According to (4)

Figure 00000012
Figure 00000012

Подставив (5) в (6) и учитывая, что ΔT1=T2-T1, ΔТ2=T3-T2, получим формулу (1).Substituting (5) into (6) and taking into account that ΔT 1 = T 2 -T 1 , ΔT 2 = T 3 -T 2 , we obtain the formula (1).

Значение k, полученное по формуле (5), не учитывает погрешности определения значений ΔT1 и ΔТ2 и использовалось лишь для вывода формулы (1). Поэтому реально значение k определяем из выраженияThe value of k obtained by formula (5) does not take into account the error in determining the values of ΔT 1 and ΔT 2 and was used only to derive formula (1). Therefore, the real value of k is determined from the expression

Figure 00000013
Figure 00000013

откуда следуетwhence follows

Figure 00000014
Figure 00000014

Ключ 5 размыкается в момент t4, когда температура терморезистора достигла значения T4=Tx1-ΔT, где ΔТ - величина, превышающая максимально возможную ошибку определения первой оценки Tx1 измеряемой температуры. Конкретное значение ΔT не имеет принципиального значения, например оно может быть принято равным 10ΔTкв, где ΔТкв - основная составляющая погрешности оценки Tх1 значения измеряемой температуры, обусловленная ошибкой квантования АЦП микроконтроллера. Далее на интервале от t4 до t6 происходят те же самые процессы, что и на интервале от t2 до t4. Т.е. определяется значение T5 температуры термористора в момент t5, вычисляется вторая оценка Тх2 температуры объекта, терморезистор нагревают до температуры T6=Tx2-ΔT. Оценка производится по формуле, отличной от (1). На интервале от t4 до t5 имеемKey 5 opens at time t 4 when the temperature of the thermistor reaches the value T 4 = T x1 -ΔT, where ΔT is a value that exceeds the maximum possible error in determining the first estimate T x1 of the measured temperature. The specific value of ΔT does not matter, for example, it can be taken equal to 10ΔT q , where ΔT q is the main component of the error in estimating T x1 values of the measured temperature, due to an error in the quantization of the ADC of the microcontroller. Further, in the interval from t 4 to t 6 the same processes occur as in the interval from t 2 to t 4 . Those. the thermistor temperature value T 5 is determined at time t 5 , the second estimate T x2 of the object temperature is calculated, the thermistor is heated to a temperature T 6 = T x2 -ΔT. Evaluation is performed according to a formula different from (1). On the interval from t 4 to t 5 we have

Figure 00000015
Figure 00000015

гдеWhere

Figure 00000016
Figure 00000016

это величина, которая была определена на первом этапе по формуле (8).this is the value that was determined at the first stage by the formula (8).

Из (9) находим уточненное значение Tx2 From (9) we find the updated value of T x2

Figure 00000017
Figure 00000017

На интервале от t6 до t7 имеемOn the interval from t 6 to t 7 we have

Figure 00000018
Figure 00000018

Из (12) находим уточненное значение Тх3 From (12) we find the updated value of T x3

Figure 00000019
Figure 00000019

Очевидно, что третья оценка будет точнее второй, так как значения Т7, Т6 известны с точностью, определяемой разрядностью АЦП микроконтроллера, т.е. определяем с погрешностью оценки величины коэффициента k уже не само значение температуры, а его приращение, выражаемое вторым слагаемым формулы (13).Obviously, the third estimate will be more accurate than the second, since the values of T 7 , T 6 are known with an accuracy determined by the resolution of the ADC of the microcontroller, i.e. we determine, with an error in estimating the value of the coefficient k, not the temperature itself, but its increment, expressed by the second term of formula (13).

Для исследования процесса измерения температуры по предлагаемому способу программными средствами была создана имитационная модель термометра. Интерфейс программы представлен на фиг.3. Элементы интерфейса на верхней панели «Параметры модели» окна программы позволяют устанавливать значение отношения Δt/τ (в данном случае оно равно 0,1), ширину диапазона преобразования АЦП микроконтроллера, приведенную к шкале температуры (в данном случае она равна 41-20=21°С), и разрядность АЦП (в данном случае она равна 11). На средней панели «Результаты разового измерения» с помощью текстового окна с обозначением «Тх» можно вводить значение измеряемой температуры (в данном случае 38°С). В текстовое окно с обозначением «Первая оценка Тх без учета квантования» выводится значение первой оценки температуры объекта измерения, вычисленное по формуле (1) с точностью, которую обеспечивает компьютер. Как видно, ошибка определения измеряемой температуры по формуле (1) практически отсутствует, что свидетельствует о методической корректности этой формулы. В остальных текстовых окнах средней панели выводятся значения трех последовательных оценок температуры объекта, полученных в соответствии с вышеизложенным алгоритмом с учетом ошибки квантования АЦП микроконтроллера. На нижней панели приведен график изменения погрешности измерения по диапазону измерения от 37 до 41°С. Как видно, при принятых параметрах модели (вполне приемлемых при практической реализации способа) максимальная абсолютная погрешность не превышает 0,07°С.To study the process of measuring temperature by the proposed method, a simulation model of a thermometer was created by software. The program interface is presented in figure 3. The interface elements on the upper panel “Model Parameters” of the program window allow you to set the Δt / τ ratio (in this case it is 0.1), the width of the ADC conversion range of the microcontroller, reduced to the temperature scale (in this case, it is 41-20 = 21 ° C), and the resolution of the ADC (in this case, it is 11). In the middle panel "Single Measurement Results", using the text box with the designation "Tx", you can enter the value of the measured temperature (in this case 38 ° C). The text box with the designation “First estimate of Tx without quantization” displays the value of the first estimate of the temperature of the measurement object, calculated by formula (1) with the accuracy that the computer provides. As you can see, the error in determining the measured temperature by the formula (1) is practically absent, which indicates the methodological correctness of this formula. In the remaining text windows of the middle panel, the values of three successive estimates of the temperature of the object obtained in accordance with the above algorithm, taking into account the quantization error of the ADC of the microcontroller, are displayed. The lower panel shows a graph of changes in measurement error over the measuring range from 37 to 41 ° C. As can be seen, with the accepted parameters of the model (quite acceptable in the practical implementation of the method), the maximum absolute error does not exceed 0.07 ° C.

Время измерения температуры с использованием предлагаемого способа напрямую зависит от параметров терморезистора. Если использовать в качестве терморезистора термисторы, например, типа В57311V фирмы «EPCOS», у которых тепловая инерционность характеризуется постоянной времени порядка 4 секунд, то при выборе отношения Δt/τ=0,1 общее время измерения не превысит 1,5 секунд.The temperature measurement time using the proposed method directly depends on the parameters of the thermistor. If we use thermistors, for example, type B57311V from EPCOS, for which the thermal inertia is characterized by a time constant of the order of 4 seconds, then when choosing the ratio Δt / τ = 0.1, the total measurement time will not exceed 1.5 seconds.

ЛитератураLiterature

1. Шахов Э.К. Компенсационный способ измерения температуры. Патент РФ №2257553. Опубликовано: 27.07.2005, Бюл. №21.1. Shakhov E.K. Compensation method for measuring temperature. RF patent №2257553. Published: July 27, 2005, Bull. No. 21.

Claims (1)

Способ итерационного терморезистивного измерения температуры, основанный на активном нагреве терморезистора, находящегося в тепловом контакте с объектом измерения, отличающийся тем, что после теплового контакта с объектом измерения определяют значения T1, T2, Т3 температуры терморезистора на границах двух одинаковых последовательных интервалов времени длительностью Δt, меньшей тепловой постоянной времени терморезистора, вычисляют первую оценку измеряемой температуры по формулеA method of iterative thermoresistive temperature measurement, based on the active heating of a thermistor in thermal contact with the measurement object, characterized in that after thermal contact with the measurement object determine the values of T 1 , T 2 , T 3 temperature of the thermistor at the boundaries of two identical consecutive time intervals of duration Δt, less than the thermal time constant of the thermistor, calculate the first estimate of the measured temperature according to the formula
Figure 00000020
,
Figure 00000020
,
импульсом тока нагревают терморезистор до температуры, равной Tx1-ΔТ, где ΔТ - величина, равная максимальной погрешности первой оценки, определяют значения Т4, Т5 температуры терморезистора на границах интервала длительностью Δt, примыкающего к заднему фронту импульса нагрева, вычисляют вторую оценку измеряемой температуры по формулеthe thermistor is heated by a current pulse to a temperature equal to T x1 -ΔT, where ΔТ is the value equal to the maximum error of the first estimate, the values of T 4 , T 5 of the temperature of the thermistor are determined at the boundaries of an interval of duration Δt adjacent to the trailing edge of the heating pulse, the second estimate of the measured temperature according to the formula
Figure 00000021
Figure 00000021
где
Figure 00000022
импульсом тока нагревают терморезистор до температуры, равной Тx2-ΔТ, определяют значения Т6, Т7 температуры терморезистора на границах интервала длительностью Δt, примыкающего к заднему фронту второго импульса нагрева, вычисляют третью оценку измеряемой температуры по формуле
Where
Figure 00000022
using a current pulse, heat the thermistor to a temperature equal to T x2 -ΔT, determine the values of T 6 , T 7 of the temperature of the thermistor at the boundaries of an interval of duration Δt adjacent to the trailing edge of the second heating pulse, calculate the third estimate of the measured temperature by the formula
Figure 00000023
Figure 00000023
которую и принимают за измеренное значение температуры объекта.which is taken as the measured value of the temperature of the object.
RU2006142952/28A 2006-12-04 2006-12-04 Method of iterative thermoresistant thermometry RU2326354C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142952/28A RU2326354C1 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Method of iterative thermoresistant thermometry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142952/28A RU2326354C1 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Method of iterative thermoresistant thermometry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2326354C1 true RU2326354C1 (en) 2008-06-10

Family

ID=39581446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006142952/28A RU2326354C1 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Method of iterative thermoresistant thermometry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2326354C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240044724A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 Borgwarner Inc. Thermistor self-heating compensation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035705C1 (en) * 1992-03-06 1995-05-20 Александр Матвеевич Зингер Temperature measurement technique
RU2257553C1 (en) * 2004-03-22 2005-07-27 Пензенский государственный университет Compensating mode of measuring temperature
RU2269750C2 (en) * 2004-03-01 2006-02-10 Пензенский государственный университет Method of thermoresistant temperature measurement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035705C1 (en) * 1992-03-06 1995-05-20 Александр Матвеевич Зингер Temperature measurement technique
RU2269750C2 (en) * 2004-03-01 2006-02-10 Пензенский государственный университет Method of thermoresistant temperature measurement
RU2257553C1 (en) * 2004-03-22 2005-07-27 Пензенский государственный университет Compensating mode of measuring temperature

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240044724A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 Borgwarner Inc. Thermistor self-heating compensation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009374B2 (en) Detection of temperature sensor configuration in a process variable transmitter
Chen Evaluation of resistance–temperature calibration equations for NTC thermistors
DE60224610T2 (en) Infrared clinical thermometer and method for estimating a temperature condition, information notification method and method for performing measurement operations
EP2295943B1 (en) radiation thermometer calibration
CN106037676A (en) Body temperature measuring method and device
CN101124464A (en) Temperature prediction system and method
CN101435721A (en) Infrared target temperature correction system and method
US20220260431A1 (en) Temperature Measurement Method and Program
US20200397305A1 (en) Core Temperature Detection System and Method
US7490980B2 (en) Method for calibrating infrared thermometer
US20050092078A1 (en) Pulsed thermistor sensor
CN107478687A (en) Multi-component gas sensor and gas detection method thereof
RU2326354C1 (en) Method of iterative thermoresistant thermometry
JP2005098982A (en) Electronic clinical thermometer
US20230145806A1 (en) Temperature Measurement Device and Temperature Measurement Method
JPS6349182B2 (en)
RU2324155C1 (en) Method of iterative thermoresistent evaluation of temperature
CN114323303A (en) Body temperature measuring method and device, infrared thermometer and storage medium
CN113566975A (en) Deep temperature measuring method and device based on thermal impulse method and earphone
JPS60169729A (en) Calibrating method of temperature sensitive element and temperature measuring method using temperature sensitive element
RU2257553C1 (en) Compensating mode of measuring temperature
RU2319122C1 (en) Method of compensating measurement of temperature
RU2269750C2 (en) Method of thermoresistant temperature measurement
RU2333466C1 (en) Method of express thermometry
JP7524958B2 (en) TEMPERATURE ESTIMATION METHOD, TEMPERATURE ESTIMATION PROGRAM, AND TEMPERATURE ESTIMATION DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081205