人体的中心温度是重要的医学生理信号。
而,通常用于获得内部温度的方法对于限制使用是侵入性且不切实际的,因此通常在医院环境中检测内部温度的监测,这不利于监测和控制内部温度。种病。热流法监测中心温度,可从正面获得脑温,使中央温度感应方便舒适。文设计的零热流温度采集系统采用恒流源方式,由电池供电,信号通过电压,电位设置和低通滤波放大。了便携式收集温度。感器在恒温水浴上校准,以提高采集系统的准确性。心温度;零热流法;恒流源方法; MSP430;生物节律中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2017)13-0205-03人类大脑心脏温度是重要的医学生理信号。
心温度包含生物钟信息,核心温度的长期监测使得有可能及时了解中心温度的变化,从而获得人体的生物节律。度传感方法包括直接接触方法和红外检测方法。而,对于人脑的中心温度的检测,直接接触方法难以执行并且可能导致测试伤害,红外感应获取皮肤的表面温度,当前的耳温计测量受影响的温度。环境影响,耳朵感染时温度测量不可靠。献和文献中提出的非热流温度检测方法可以检测前额中的脑温。于零热通量原理,采用恒流源方法设计内部温度传感电路,实现内部温度的便携式测量。构模型的前测量部位分为三层。
内层是骨层,中间层是脂肪层,恒温阀芯最外层是皮层,三层结构被认为是紧密接触的扁平结构。该模型中,假设皮肤层均匀分布并且没有诸如血管和汗腺的组织。量的发散是垂直方向,没有水平扩散。图1所示,测量模型是对称的圆形结构,温度分布在测量点的轴向轴线上是轴向的,骨层下面的温度是核心温度。

距中心的距离足够时,x轴方向的热量被认为是零。果,必须通过向外皮散热来消散从大脑消散的热量。为传感器的热量传递到中心点,并且大脑的热量由轴r传递。
感器也分为三层,其结构如图1所示。层和下层是绝缘塑料,中间层是加热板。个热敏电阻都位于绝缘塑料的中心,如图所示。加热芯片接触的热敏电阻是传感器1,与皮肤接触的热敏电阻是传感器2.因此,在设计电路中,需要同时收集传感器1和传感器两端的电压。感器2,以及控制加热芯片。恒流源电路的设计中,电流温度测量电路包括惠斯通温度测量电桥和恒流源温度测量方法。度测量电桥的输出部分是节点之间的电位差,并抵消一部分基极电压,恒温阀芯突出显示电压变化部分,电路更复杂。
用于温度测量时,恒流源方法可以保持热敏电阻的线性特性。央电路设计温度检测系统包括传感器部分,电路调节部分,以及信号采集和处理部分,整体结构如图所示。旦零热通量传感器与人体接触,就可以获得人体的物理参数信息。号调理电路放大后,调整并滤除电位,ADC12用于执行模数转换采集信号,并处理所收集的数据以控制传感器中的加热元件。到核心温度达到。流源电路设计采用LM134设计恒流源电路。LM134是一款三端可调恒流源,电流调节范围为10,000:1。态电压调节范围在1V至40V之间,稳定的输出电流范围在1uA至10mA之间。加二极管和对标准LM134电路结构的电阻以及建立零温度效应电流源消除了与温度相关的特性。图4所示,LM134采用恒流源电路构建。LM134具有正温度系数,并且添加了具有负温度系数的IN457预极化二极管以消除温度的影响。图中可以看出,放大器电路使用恒定电流源方法来测量温度。电路结构如图4a所示。LM134通过Rt1热敏电阻和Rt2热敏电阻以及Rref精密电阻产生1 mA的恒定电流。常温条件下,PT100热敏电阻具有较高的电阻值,而人体温度的测量范围为32°C至42°C,电阻值变化不大。
此,需要调节恒流源电路中的电位以突出显示人体温度范围内的温度变化。AD620仪表放大器使用外部电阻调节放大系数,而5引脚输入偏置电压则调节输出电位。据恒流源方法,热敏电阻Rt1,热敏电阻Rt2和精确参考电阻Rref两端的电压被放大为V1,V2,Vref,参考电压的值被放大,两级放大器。

大倍数为G1和G2。密电阻两端的电压只需放大一次,放大倍数为G3。Vf处于32℃并且热敏电阻的电阻为Rf时,流过热敏电阻的电流产生电压值。Vf = IRg,因此Rt1热敏电阻的滤波器电路中存在噪声信号,噪声来自工频干扰和电磁干扰。且由于温度变化非常缓慢,高频信号是由噪声引起的。
电路中增加了2Hz滤波器电路以消除噪声。OP07用于构建巴特沃斯低通滤波器以滤除噪声信号。R3和R4为51KΩ的电阻,电容C1为2,2uf,C2为1uf,等效电阻为R0 = R3 = R4,等效电容为C0 = C1 / 1,4 = 1,571uf,频率为截止是2Hz。求在加热片的加热片控制片的控制电路中,控制算法PI用于控制加热片的加热温度。里,PMW波形用于控制加热芯片上的电压值,以控制加热芯片的加热功率。中Vw是加热芯片两端的电压,V是电源电压,P / Pa是PMW的占空比。
过控制MSP430中的定时器Timer_A来获得占空比。数转换器电路使用MSP430F149作为控制芯片,ADC12模数转换器用于采集模拟电压信号。图中可以看出,CAN 12必须采集三个电压信号:AD1,AD2和AD3。ADC12中,当参考电压为3.3 V时,ADC12的分辨率是控制电路的最小识别电压0.81 mV。小可识别的温度变化是热敏电阻的精度为0.1°C;因此,ADC12用于保证测量电路的精度。验结果在设计过程中,请注意Vf是IxRf,并且有一个近似的效果。此必须校准测量结果。用热水浴校准设计的电路,并将两个热敏电阻放置在恒温水浴中以获得AD1 / AD3和ADJAD与温度之间的关系。
验结果如图所示。图中可以看出,温度与AD1 / AD3和AD2 / AD3具有良好的线性关系。小二乘法用于获得调整曲线:对于传感器1,存在设计用于传感器2的传感器以收集人脑的中心温度并且显示得到的中心温度波形如图所示。论在此电路设计中,LMl34用于实现1 mA的恒定电流源,零温度漂移。心温度采集系统使用零热通量法获得核心温度。由电池供电,可用作便携式设备。
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