CN109620172A - 一种颅内温度测量、计算方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颅内温度测量、计算方法及测量装置，因每一种型号的热敏电阻在温度T0下，热敏电阻的电阻值R0和特性值B均标注有误差范围，在批量生产过程中，需要考虑到每一热敏电阻的电阻值R0和特性值B存在的误差，本发明通过对T0温度下的热敏电阻的电阻值进行定标，并采用校准电阻的方式记录下来，通过修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)对测量值进行校准，通过Tx与Rx的对应关系曲线即：Rx＝R0*e^{B*(1/Tx‑1/T0)}，在测的Rx的条件下，得出更加准确的Tx，Tx为颅内温度。本发明解决了现有技术中，通过热敏电阻实现颅内温度测量的装置存在的制造成本高、测量精度低和装置结构复杂的问题的问题。

Description

一种颅内温度测量、计算方法及测量装置

技术领域

本发明属于颅内温度测量技术领域，尤其涉及一种颅内温度测量、计算方法及测量装置。

背景技术

目前，在医院应用的能够放入颅内的微型温度传感器主要使用微型热敏电阻制作的温度探头，通过温度探头测量颅内温度的变化，在现有技术在，每一种型号的热敏电阻，数据手册都会显示在温度T0下，热敏电阻的电阻值R0和特性值B，且电阻值R0和特性值B均标注有误差范围，也就是同一型号下的热敏电阻，在批量生产过程中，需要考虑到热敏电阻的电阻值R0和特性值B存在的误差，一般理想状态下，通过Tx与Rx的对应关系曲线即：

Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}

通过测量Rx，得到对应的Tx，但是在R0、B偏差很大时，Tx就会误差很大，上述种种致使温度探头的测量精度低，为了提高温度探头对颅内的温度的测量精度，则必须采用特殊材料或特殊加工工艺制造的热敏电阻，这增加了颅内温度的采集成本。

现有技术中，通常只是对温度探头的温度采集电路进行优化和校准，无法有效克服温度探头内热敏电阻性能值不一致的问题，造成现有的通过热敏电阻实现颅内温度测量的装置存在制造成本高、测量精度低和装置结构复杂的问题。

发明内容

本发明提供了一种颅内温度测量、计算方法及测量装置，以解决现有技术中，通过热敏电阻实现颅内温度测量的装置存在的制造成本高、测量精度低和装置结构复杂的问题。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种颅内温度测量、计算方法，包括：

获取用于测量颅内温度的热敏电阻在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B；通过测量电路模块测量所述热敏电阻在试验温度T0时，所述热敏电阻的实际电阻值Rt和参考电阻的电阻值Rf；通过微控制单元MCU模块对所述热敏电阻的实际电阻值Rt和所述参考电阻的电阻值Rf进行数值比较后，对所述热敏电阻进行初始标定，调整所述参考电阻的电阻值Rf与所述热敏电阻的实际电阻值Rt相等；在未知温度Tx条件下，通过测量电路模块测量所述热敏电阻的电阻值Rt1；通过热敏电阻的修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)，计算得出所述热敏电阻的电阻值Rt1的修正值Rx；通过所述热敏电阻的修正值Rx和所述热敏电阻的计算公式：Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}得到所述未知温度Tx的实际温度值。

可选地，通过调节所述参考电阻的电阻值Rf对所述热敏电阻进行初始标定，标定成功后的所述参考电阻，其电阻值Rf固定不变。

可选地，所述试验温度T0为任一数值的温度。

可选地，所述试验温度T0为37摄氏度或25摄氏度。

可选地，所述热敏电阻的初始电阻值R0和特性值B为标称值。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种颅内温度测量装置，包括：

温度探头模块，内设有热敏电阻，用于测量颅内温度；参考电路模块，内设有参考电阻，用于对所述热敏电阻进行初始标定；热敏电阻阻值-温度查询模块，用于获取所述热敏电阻在任一温度时所对应的初始电阻值和特性值；测量电路模块，用于测量所述热敏电阻在任一温度时，所述热敏电阻的实际电阻值和参考电阻的电阻值；微控制单元MCU模块，用于对所述测量电路模块的测量结果进行分析；储存与显示模块，用于对所述测量电路模块的测量结果进行储存与显示。

可选地，所述测量电路模块包括：恒流源单元，用于向所述热敏电阻和所述参考电阻加载恒定的电流；模拟开关单元，用于切换所述恒流源单元的电流加载目标；电压测量单元，用于测量所述热敏电阻和所述参考电阻的电压。

可选地，所述参考电路模块内设于所述温度探头模块内或单独设置。

根据第三方面，本发明提供了一种计算机装置，包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的方法。

根据第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的方法。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明摒弃了现有技术中通过对颅内温度测量装置的测量电路模块进行优化和校准的方法，在获取了用于测量颅内温度的热敏电阻在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B后，设置有参考电路模块并在试验温度T0时获取所述热敏电阻的实际电阻值Rt和参考电路模块中参考电阻的电阻值Rf，在通过微控制单元MCU模块对所述热敏电阻的实际电阻值Rt和所述参考电阻的电阻值Rf进行数值比较后，调整所述参考电阻的电阻值Rf，使其与所述热敏电阻的实际电阻值Rt相等，即对所述热敏电阻进行初始标定，通过测量电路模块获取所述热敏电阻在未知温度Tx下的电阻值Rt1并通过修正公式得到修正值Rx，通过所述修正值Rx及计算公式得到未知温度Tx，所述未知温度Tx即视为颅内温度，通过上述方法，本发明解决了现有技术中，通过热敏电阻实现颅内温度测量的装置存在的制造成本高、测量精度低和装置结构复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种颅内温度测量、计算方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的一种颅内温度测量装置的框架示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例公开了一种颅内温度测量、计算方法，请参考图1和图2，图1是本发明实施例公开的一种颅内温度测量、计算方法的流程图，图2是本发明实施例公开的一种颅内温度测量装置的框架示意图，结合图1可以得到，本发明实施例的一种颅内温度测量、计算方法，其包括以下步骤：

步骤S101：获取用于测量颅内温度的热敏电阻221在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B。

在具体实施例中，所述热敏电阻221的初始电阻值R0和特性值B为标称值且误差率在本发明的允许范围内。

步骤S102：通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221在试验温度T0时，所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和参考电阻231的电阻值Rf。

在具体实施过程中，并不限定步骤S101和步骤S102的先后顺序。

步骤S103：通过微控制单元MCU模块26对所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和所述参考电阻231的电阻值Rf进行数值比较后，对所述热敏电阻221进行初始标定，调整所述参考电阻231的电阻值Rf与所述热敏电阻221的实际电阻值Rt相等。

在具体实施例中，通过调节所述参考电阻231的电阻值Rf对所述热敏电阻221进行初始标定，即所述参考电阻231的电阻值Rf与所述热敏电阻221的实际电阻值Rt相等后，视为标定成功，标定成功后的所述参考电阻231，其电阻值Rf固定不变。

步骤S104：在未知温度Tx条件下，通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221的电阻值Rt1。

在具体实施例中，本发明将试验温度T0设置为37摄氏度或25摄氏度，同时，所述试验温度T0亦可为任一数值的温度，其中，需要说明的是，试验温度T0的具体数值需转换为开尔文单位进行计算。

需要说明的是，所述未知温度Tx即为患者的颅内待测温度。

步骤S105：通过热敏电阻221的修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)，计算得出所述热敏电阻221的电阻值Rt1的修正值Rx。

步骤S106：通过所述热敏电阻221的修正值Rx和所述热敏电阻221的计算公式：Rx＝R0*e^{B*(1/T1-1/T0)}得到所述未知温度Tx的实际温度值。

需要说明的是，所述热敏电阻221的计算公式：

Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}

是本领域技术人员根据现有技术能够获得的，此处对于计算公式的原理不再做赘述。

在具体实施例中，所有计算公式均可通过计算机瞬时得出结果，在测得所述热敏电阻211的电阻值Rt1后，即可获取未知温度Tx的具体数值，达到测量患者颅内温度的目的。

本实施例还公开了一种颅内温度测量装置20，请参考图2，所述颅内温度测量装置20包括：

温度探头模块22，内设有热敏电阻221，用于测量颅内温度；参考电路模块23，内设有参考电阻231，用于对所述热敏电阻221进行初始标定；热敏电阻阻值-温度查询模块21，用于获取所述热敏电阻221在任一温度时所对应的初始电阻值和特性值；测量电路模块24，用于测量所述热敏电阻221在任一温度时，所述热敏电阻221的实际电阻值和参考电阻231的电阻值；微控制单元MCU模块26，用于对所述测量电路模块24的测量结果进行分析；储存与显示模块25，用于对所述测量电路模块24的测量结果进行储存与显示。

在具体实施例中，所述测量电路模块24包括：

恒流源单元242，用于向所述热敏电阻221和所述参考电阻231加载恒定的电流；模拟开关单元241，用于切换所述恒流源单元242的电流加载目标；电压测量单元243，用于测量所述热敏电阻221和所述参考电阻231的电压。

需要说明的是，所述参考电路模块24内设于所述温度探头模块22内或单独设置。

在具体实施例中，所述恒流源单元242向所述热敏电阻221加载一数值恒定的电流，同时通过所述电压测量单元243获取所述热敏电阻221和所述参考电阻231在恒电流的情况下的电压值，以此，通过欧姆定律即可得出所述热敏电阻221和所述参考电阻231的实际阻值。

在具体实施例中，所述模拟开关单元241，用于切换所述恒流源单元242的电流加载目标，在对所述热敏电阻221的初始标定阶段，所述模拟开关单元241分别选择所述温度探头模块22和所述参考电路模块23，在对所述热敏电阻221的修正阶段，所述参考电路模块23功能完成，则所述模拟开关单元241单选择所述温度探头模块22。

在具体实施例中，所述微控制单元MCU模块26获取所述测量电路模块24在试验温度T0下，测量到的所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和所述参考电阻231的电阻值Rf，通过比较数值大小，来调整所述参考电阻231的电阻值Rf与所述热敏电阻221的电阻值Rt相等，即为初始标定，通常取试验温度T0为37摄氏度并将其转换为开尔文单位计算。

在具体实施例中，所述热敏电阻阻值-温度查询模块21载入有所述热敏电阻221的特性曲线对照表和阻值-温度规格书，可获取任一试验温度下的初始阻值和初始特性值。

此外，本发明实施例中还提供一种计算机装置，处理器通过执行所述计算机指令，从而实现以下方法：

获取用于测量颅内温度的热敏电阻221在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B；通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221在试验温度T0时，所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和参考电阻231的电阻值Rf；通过微控制单元MCU模块26对所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和所述参考电阻231的电阻值Rf进行数值比较后，对所述热敏电阻221进行初始标定，调整所述参考电阻231的电阻值Rf与所述热敏电阻221的实际电阻值Rt相等；在未知温度Tx条件下，通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221的电阻值Rt1；通过热敏电阻221的修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)，计算得出所述热敏电阻221的电阻值Rt1的修正值Rx；通过所述热敏电阻221的修正值Rx和所述热敏电阻221的计算公式：Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}得到所述未知温度Tx的实际温度值。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法：

获取用于测量颅内温度的热敏电阻221在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B；通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221在试验温度T0时，所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和参考电阻231的电阻值Rf；通过微控制单元MCU模块26对所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和所述参考电阻231的电阻值Rf进行数值比较后，对所述热敏电阻221进行初始标定，调整所述参考电阻231的电阻值Rf与所述热敏电阻221的实际电阻值Rt相等；在未知温度Tx条件下，通过测量电路模块24测量所述热敏电阻221的电阻值Rt1；通过热敏电阻221的修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)，计算得出所述热敏电阻221的电阻值Rt1的修正值Rx；通过所述热敏电阻221的修正值Rx和所述热敏电阻221的计算公式：Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}得到所述未知温度Tx的实际温度值。

本发明摒弃了现有技术中通过对颅内温度测量装置20的测量电路模块24进行优化和校准的方法，在获取了用于测量颅内温度的热敏电阻221在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B后，设置有参考电路模块23并在试验温度T0时获取所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和参考电路模块23中参考电阻231的电阻值Rf，在通过微控制单元MCU模块26对所述热敏电阻221的实际电阻值Rt和所述参考电阻231的电阻值Rf进行数值比较后，调整所述参考电阻231的电阻值Rf，使其与所述热敏电阻221的实际电阻值Rt相等，即对所述热敏电阻221进行初始标定，通过测量电路模块24获取所述热敏电阻221在未知温度Tx下的电阻值Rt1并通过修正公式得到修正值Rx，通过所述修正值Rx及计算公式得到未知温度Tx，所述未知温度Tx即视为颅内温度，通过上述方法，本发明解决了现有技术中，通过热敏电阻221实现颅内温度测量的装置存在的制造成本高、测量精度低和装置结构复杂的问题。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种颅内温度测量、计算方法，其特征在于，包括：

获取用于测量颅内温度的热敏电阻在试验温度T0时的初始电阻值R0和特性值B；

通过测量电路模块测量所述热敏电阻在试验温度T0时，所述热敏电阻的实际电阻值Rt和参考电阻的电阻值Rf；

通过微控制单元MCU模块对所述热敏电阻的实际电阻值Rt和所述参考电阻的电阻值Rf进行数值比较后，对所述热敏电阻进行初始标定，调整所述参考电阻的电阻值Rf与所述热敏电阻的实际电阻值Rt相等；

在未知温度Tx条件下，通过测量电路模块测量所述热敏电阻的电阻值Rt1；

通过热敏电阻的修正公式：Rx＝Rt1*(R0/Rf)，计算得出所述热敏电阻的电阻值Rt1的修正值Rx；

通过所述热敏电阻的修正值Rx和所述热敏电阻的计算公式：

Rx＝R0*e^{B*(1/Tx-1/T0)}

得到所述未知温度Tx的实际温度值。

2.如权利要求1所述的一种颅内温度测量、计算方法，其特征在于，通过调节所述参考电阻的电阻值Rf对所述热敏电阻进行初始标定，标定成功后的所述参考电阻，其电阻值Rf固定不变。

3.如权利要求1所述的一种颅内温度测量、计算方法，其特征在于，所述试验温度T0为任一数值的温度。

4.如权利要求1所述的一种颅内温度测量、计算方法，其特征在于，所述试验温度T0为37摄氏度或25摄氏度。

5.如权利要求1所述的一种颅内温度测量、计算方法，其特征在于，所述热敏电阻的初始电阻值R0和特性值B为标称值。

6.一种颅内温度测量装置，其特征在于，包括：

温度探头模块，内设有热敏电阻，用于测量颅内温度；

参考电路模块，内设有参考电阻，用于对所述热敏电阻进行初始标定；

热敏电阻阻值-温度查询模块，用于获取所述热敏电阻在任一温度时所对应的初始电阻值和特性值；

测量电路模块，用于测量所述热敏电阻在任一温度时，所述热敏电阻的实际电阻值和参考电阻的电阻值；

微控制单元MCU模块，用于对所述测量电路模块的测量结果进行分析；

储存与显示模块，用于对所述测量电路模块的测量结果进行储存与显示。

7.如权利要求6所述的一种颅内温度测量装置，其特征在于，所述测量电路模块包括：

恒流源单元，用于向所述热敏电阻和所述参考电阻加载恒定的电流；

模拟开关单元，用于切换所述恒流源单元的电流加载目标；

电压测量单元，用于测量所述热敏电阻和所述参考电阻的电压。

8.如权利要求6所述的一种颅内温度测量装置，其特征在于，所述参考电路模块内设于所述温度探头模块内或单独设置。

9.一种计算机装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-5任意一项的所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现如权利要求1-5任意一项所述的方法。