DE2302437A1 - Schaltungsanordnung fuer elektronische thermometer - Google Patents

Description

Patentanwälte 33, Aprfi Q73

DR. CUUS REiNLXNDER DIPL-ING. KUUS BBiNHARDT

D-8 MÖNCHEN 60 ™EODOR-STORM-3TIIA8SE If«

D16 P2 D

Diatek. Inc«

San Diego, California, USA Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer Priorität! I9, Januar 1972 USA Serial No, 218 787

Ee wird eine elektronische Schaltungsanordnung sur digitalen Anzeige der Temperatur beschrieben, die mit eine« Thermistorelement gefühlt wird, und die besonders sur überwachung der Temperatur von Menschen oder Tieren geeignet ist» Fin vom Thermistor gebildetes analoges Spannungssignal wird in eine digitale Repräsentation umgewandelt* die dazu verwendet wird, eine visuelle Anzeige zu treiben.- Ua die Zeit zu verringern« die dazu notwendig ist,, um ein« Tenperaturablesung zu erhalten, werden elektronische Schaltungen vorgesehen! »it denen die endgültige Temperatur vorausgesagt wird« die vom Thermistor gefühlt wird, ehe der Thermistor diese Temperatur erreioht,

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein elektronische Klinikth«rmom«ter und insbesondere elektronische Schaltungen» mit denen eine direkte

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- 2 Ablesung einer gemessenen Temperatur» ermöglicht wird_e

Temperaturen in Menschen und Tieren werden seit langer Zeit oral und rektal von Human- und Veterinär-Medizinern mit Hilfe eines gläsernen Queckeilbertherrrtoneters festgestellte Ein wesentlicher Nachteil des Quecksilberthermometers ist die Zeitverzögerung von mehreren Minuten, die dazu benötigt wird, eine Temperaturablesung aufzunehmen₀ Wenn beispielsweise in einem Krankenhaus eine Krankenschwester die Temperatur einer großen Anzahl von Patienten aufnehmen soll, summiert sich diese Zeitverzögerung zu einem beträchtlichen Anteil der von der Krankenschwester benötigten Zeit« Weiterhin muß die Schwester das Quecksilberthermometer jeweils durch "Schütteln" "zurückschlagen", und das Thermometer muß sterilisiert werden, ehe es dem nächsten Patienten gegeben werden kann»

Es sind elektronische Thermometer bekanntgeworden (US-Patentschrift 3169 iff9; 3 SHO 283), Bei diesen Thermometern ist ein Thermistor oder ein anderer Temperaturwandler auf das Fnde einer Sonde montiert. Die Sonde wird in eine entsprechende Öffnung eines Patienten eingeführt und der Thermistor ändert seine elektrischen Charakteristiken entsprechend der gefühlten Temperatur,, Diese elektrische Charakteristik wird über elektrische Draht« an ein zugehöriges elektrisches Instrument übertragen, um die Temperatur zu messen,, Bei dem bekannten elektronischen Thermometer ist ein Digital-Ablese-Potentiometer vorgesehen, das solange nachgestellt wird, bis ein elektrisches Λ eß instrument Null zeigte Die Potentiometerstellung, die durch die digitale Ablesung angegeben wird, ergibt dann eine direkte Ablesung für die Temperatur des Patienten, Eine Schwierigkeit bei diesen Gerät liegt darin, daß es euch verhältnismäßig viel Zeit benötigt und darüber hinaus die Schwester oder ein anderer Benutzer des Gerätes das Potentiometer für eine Nullablesung sorgfältig einstellen muß, so daß die Möglichkeit für menschliche

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Fehler besteht _s die eine fehlerhafte Temperaturablesung ergeben werden* Wie bei einem Queckeilberxhennometer können solche elektronischen Thermometer von verschiedenen Benutzern unterschiedlich abgelesen werden,.

Bei einem anderen elektronischen Thermometer wird die von einem Thermistor oder anderen Teatperaturwandler erhaltene Information schneller verarbeitet und es wird unmittelbar eine digitale Temperaturablesung dargeboten, ohne daß die Schwester oder ein anderer Benutzer des Gerätes einen Abgleich oder andere Einstellungen vornehmen müssen» Temperaturablesun^en können auf diese Weise erheblich schneller erhalten werden als mit anderen Geräten» Ein wesentlicher Kachteil dieser Finheit besteht jedoch darin» daß es nur verwendet werden kann, wenn die zu messende Temperatur des Körpers höher ist als die Temperatur der Thermistorsondeneinheit vor der Messung«, Uenn die Temperatur der Sonde höher ist als die zu nessende Körpertemperatur bei Beginn der Messung, ist es bei diesen Gerät nicht möglich, eine Temperaturablesung zu erhalten^

Durch die Erfindung soll deshalb eine Temperaturableeuns in der schnellstmöglichen Zeit erreicht werden, auch wenn die Temperatur des Fühlers von dem zu »essenden Körper nach oben oder nach unten betrieben wird.

Ferner eoll durch die Erfindung eine elektronische Schaltungsanordnung verfügbar gemacht werden, nit der die von einen Wandler gefühlte Temperatur mit höchster Genauigkeit berechnet und angezeigt wird.

Ferner soll durch die Erfindung eine elektronische Rechen- und Anzeigeanordnung verfügbar gemacht werden, mit der die Temperatur unmittelbar in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit durch einfache Einstellung gemessen werden kann_c

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Ferner soll durch die Erfindung ein tragbares, batteriebetriebene« Temperatur-ÜeS- und -Anzeige-Gerät verfügbar gemacht «erden, dessen Genauigkeit unabhängig von der Batteriespannung ist~

Zusaagenfassung der

Schaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten der Erfindung arbeitet mit einer elektrischen Brücke mit einem Thermistor in einen Schenkel der Brücke* Der Ausgang der Brücke wird durch geschickte Auswahl der Widerstände der Brückenschaltung innerhalb eines begrenzten Bereiches in wesentlichen linear abhängig «on der Temperatur gemacht.» die vom Thermistor gefühlt wird. Biese der Temperatur analoge Spannung wird in einem integrierenden Analog-Digital-Wandler in eine digitale Repräsentation uage— wandelte IQr ein bestimmtes Instrument haben der Thermistor und die l&>I!ekenschalti332g feste Werte« Ein Kondensator in der RSckkopplungssetileife eines Differentialverstärkers führt die Integration durch Dieser Kondensator wird abwechselnd geladen uaad entladen« Er wird durch die Spannung von der Brückensehal- -tung geladen* und damit ist seine Ladung reprfisentiv für die vom Themistor während des Ladezykius detektierte Temperatur^ Me zur Entladung des !Kondensators notwendige Zeit wird mit einen fsrei laufendem DigitalzShler gemessen, wobei die Anzahl der Taktsc^klen^die während der Entladung des Kondensators auftreten _& die gemessene Temperatur repräsentiert ο Diese Anzahl wird als digitale Ablese-Anxeige der Temperatur angezeigt«

Der kontinuierlich laufende SSähler sendet ein Oberlaufsignal ab₄ wenn er die Haxiaalzflhlung erreicht und beginnt dann wieder. Dieses Oberlauf signal wird dazu verwendet, die Kbndensatorentladung ssa starten, Bin spezieller Detektor wird dazu verwendet, festzustellen» wann der Kondensator auf einen bestimmten Wert entladen hat, und an diese« Punkt beginnt der Kondensator wieder zu laden?

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Das im folgenden beschriebene Gerät mit den verschiedenen Aspekten der Erfindung, weist zwei Betriebsarten auf _o Im "Monitorbetrieb¹¹ wird der gefCthlte Temperaturwert jedesmal digital angezeigt, wenn der Integrationskondensator entladen wird« Da die gefühlte Temperatur auf und ab geht, geht auch die angezeigte Temperaturablesung auf und ab«, Es ergibt sich normalerweise eine gewisse zeitliche Nacheilung durch die Wärmeträgheit der Temperatursonde, und eine endgültige Temperaturablesung des Körpers wird bei dieser Betriebsart erreicht, wenn die Sonde die gleiche Temperatur erreicht wie der zu messende Körper«,

In einer zweiten, in folgenden als "Temperaturmessung¹* bezeichneten Betriebsart wird eine endgültige Temperaturablesung an der Anzeige des Gerätes dargeboten, ohne daß gewartet werden muß, bis die Thermistorsonde die gleiche Temperatur erreicht, wie der gemessene Körper, In dieser Betriebsart wird die endgültige Temperatur der Sonde dadurch vorhergesagt₈ daß die Anstiegs- oder Fall-Charakteristik der Sondentemperatur beobachtet wird. Die Neigung der Temperatur wird Überwacht, und wenn diese Neigung kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wird eine Ablesung auf dem Gerät angezeigt« Diese Ablesung ist die Sondentemperatur au dem Zeitpunkt, an dem festgestellt wird, daß die Neigung einen vorgegebenen Wert hat, plus einem festen Betrag» der gleich ist der Differenz zwischen der Körpertemperatur und der Temperatur der Sonde an der Stelle der vorgegebenen Neigung- Der Zweck einer solchen Schaltung besteht darin, die zur Ablesung der Körpertemperatur notwendig« Zeit zu verkürzen» Sowohl positiv« als auch negativ« Temperaturänderungen der Sonde werden in getrennten Schaltungen für jede Funktion überwachte

Wahrscheinlich hat jeder Thermistor geringfügig ander« Charakteristik·»» obwohl dies· in der Absicht hergestellt werden,

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sie alle gleich zu machen«, Die Brückenschaltung ist deshalb in zwei Schenkeln mit Widerständen ausgestattet, die im geringen Umfang justierbar sind, um irgendwelche Variationen eines einzelnen Thermistor berücksichtigen zu können« Die Bruckenschaltung ist in einer Aufnahme am Ende einer Schnur enthalten, die die den Thermistor enthaltende Sonde mit der elektronischen Anzeigeschaltung verbindet₀ Dieser Stecker ist lösbar an dem Gehäuse der elektronischen Anzeigeschaltung befestigt,, Da die Brückenschaltung für den einzelnen Thermistoreingestellt wird, kann dieser Thermistor von einer Anzeigeschaltung zu einer anderen gebracht werden, ohne daß die Genauigkeit der erhaltenen Ablesungen beeinflusst wirdο

Eine Schaltung mit mehreren Aspekten der Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß sie direkte Ablesungen in Grad Fahrenheit oder Grad Celsius ergibt ₀ Die Werte von zwei Widerständen in der Schaltung werden geändert, je nach dem, ob Grad Fahrenheit oder Grad Celsius abgelesen werden soll* Das wird durch den den Thermistor zugeordneten Stecker kontrolliert,. Einige Kontakte jedes Steckers sind in einer von zwei Möglichkeiten verbunden, je nach dem, ob Grad Celsius oder Grad Fahrenheit von dem Gerät angezeigt werden soll_n

Zur Vereinfachung des Betriebes ist kein getrennter Schalter vorgesehen, um zwischen den Betriebsarten "Überwachen" und "Temperatur¹* zu wählen«, Die Unschaltung zwischen den beiden Betriebsarten wird dadurch bewirkt, daß die Stromversorgung für die Schaltung abgeschaltet wird₀ Wenn diese wieder eingeschaltet wird _t hängt die Betriebsart, auf die die Schaltung eingestellt wird, davon ab, wie lange die Schaltung nach der vorangegangenen Benutzungezeit abgeschaltet war. Das wird durch die Verwendung von zwei RC-Schaltungen unterschiedlicher Zeitkonstanten erreicht, wobei jede RC-Schaltung an entgegengesetzte Eingfinge eines Flip-Flop« angeschlossen ist» Wenn eine erheb-

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liehe Zeit spann« lang das Gerät* abgeschaltet war« koant das Gerät bei» Einschalten in die Betriebsart "Temperatur", Wenn die Stromzufuhr nur für· eine kurze Zeit unterbrochen «orden ist» kosest das 6«r3t beim Wiedereinschalten in die Betriebeart "Oberwacluing*¹ „ . ~

Di« Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden} es scdgens

Fig_t 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsfora der Erfinduig;

Fig» 2 Sparuaungsverläuf* &n verschiedenen Funkten der Schal» tungBi!Ordnung iuich Fig ^ 1;

Fig,- 3 und H Thermistor«=·Stöoker-Schaltungen zur Ablesung in Grad Fahrenheit bzwr Grad Celsius bein Anschluß an die S«h&I tungsanordsmng nach Fig. 1$

Fig. 5 ein Schaltbild der Buchse, an die der Theraistorbrückenstecker angeschlossen wird, des Integrators, des Hulldatektors» des KoiJtroll-Flip-Flopa und des Ent« ladings schalt ere der Schaltungsanordnung nach Fig«, i;

Fig., S susätsliche sharaJcteristisehe Kurven der Schaltungs«

nach Fig_s 1}

Fig.- ? ein Schaltbild des Signalverstarkers der Fuhlschaltungen positive und negative Änderungen und des Inpulsder Schaltungsanordnung nach Fig. It

9 «in Schaltbild des Anzeige-BinSrfcShlers _& der Austasti)bertragiiX3g8-Sperr-Schaltung_s des Sperrschalters und Schaltungen nach Fig_A If und

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Fig_P 9 ein Schaltbild des Betriebsart enschaaters der Schaltungsanordnung nach Fig? 1,

Die in Fig* 1 dargestellte Temperatureonde 11 weist an ihrer Spitze einen Thermistor oder irgendeinen anderen tejaperaturempfindlichen Wandler auf, der im Gebrauch mit dem Körper in Berührung gebracht wird, wenn die Temperatur gemessen wird_f Allgemein wird eine solche Sonde in den Mund eines menschlichen Patienten gebracht, um die Temperatur zu messen_c Da der gleiche Thermistor oder das andere temperaturempfindliche Element bei verschiedenen Patienten verwendet werden kann₈ werden vorzugsweise wegwerfbare Abdeckungen dafür verwendet« Es ist erwünscht₈ daß die Thermistoreinheit selbst und irgend« eine Abdeckung dafür keine Wärme absorbieren, damit der TemperaturmeßVorgang nicht verlangsamt wird_c und deshalb wird eine dünne Kunststoffabdeckung über den Thermistor eng anliegend gespannt, so daß Metall als Leiter vermieden wird« Di& Sonde und die Sondenabdeckung sind Gegenstand einer älteren Patentanmeldung der Anmelder in,. Kurz gesagt^ es handelt sich um eine rohrförmig« Sondenabdeckung, die zuverlässig über einem Stab sitzt, der einen Thermistor an seinem Ende trägt^ Die Sondeaabdeokung weist eine normalerweise ungespannte ₉ dünne Membran aus dehnbaren Kunststoff quer über dem Ende auf* Wenn die Soadenabdeckung auf die Probe gesetzt ist, paßt die Membrane eng um dia Thermistoreinheit, um diese au schützen_? beeinflusst aber die WSrmeübergangsoharakteristik nicht merkbar«.

Der rsstliehe Teil der Meß- und Anzeige-Schaltung ist in ein®m getrennten_ε kompakten Behälter untergebracht und ist so ausgelegt^ daß er in der Hand gehalten werden kann, um von der Schwester von einem Patienten zum anderen mitgenommen zu werden«, Ein flexibles Kabel 13 verbindet den Temperaturfühler mit dör elektronischen Schaltung in der getrennten Einheit _r Ein

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Stecke!? i5 ist am Ende der Leitung 13 vorgesehen und lösbar» mit einer Dose 17 verbundene Der Stecker.15 enthält eine Widerstandabrückenschaltung, Die Dose 17 ist Teil der getrennten Elektronikeinheit₉ während die Brücke im Stecker 15 einem speziellen Temperaturfühler zugeordnet ist und dessen eigenen elektrischen Eigenschaften angepaßt ist*

Ein Batteriepack 19 ist ebenfalls lösbar am Traggehäuse für die elektronischen Rechen* und Anzeige-Schaltungen befestigt. Eine Steckdose 21 stellt die elektrische Verbindung zwischen den Batterien im Batteriepack und der Elektronikschaltung her* Ein Schalter 23 im Traggehäuse für die elektronischen Rechen- und Anzeige-Schaltungen kontrolliert die Energieversorgung für diese Schaltungr In dem speziellen in der Zeichnung dargestellten Gerät ist der Batteriepack 19 mit drei Kontakten in der Steckdose 21 mit dem Gerät verbunden, um Spannung +V_Ä Nulloder Masse-Potential und Spannung -V zu erhalten« Für die spezielle hier beschriebene Schaltung ist der Wert von +V gleich +5 Volt und der Wert von -V gleich -5 VoIt₉ wobei zwei getrennte Batterien innerhalb des Batteriepacke 19 verwendet werden,., im Zuge der Beschreibung werden spezielle Werte für die elektronischen Komponenten erwähnt, die zusammen eine bevorzugt ess betriebsfähiges Qerät als Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden₉ der Erfindungsgedanke ist jedoch selbstverständlich nicht auf irgendwelche speziellen Schaltungswerte oder Spannungen beschränkt λ

Die Meß- und Anzeige-Schaltungen nach Fig«. I sollen zunächst "allgemein beschrieben werden. Ein Spannungseingang für die Schaltung auf Leitung 25 repräsentiert die Temperatur _t die in der Temperatursonde 11 gefühlt wird« Diese Spannung bildet ein Analogsignal und wird in ein Digitalsignal umgewandelt» und zwar mit Hilfe eines Integrators 27₈ eines Iffulldetektors 29 _#

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einer» Entladungsschaltung 31 und einem KontroXl«Flj. "^ Diese Schaltung wandelt die analoge Spannungsarm«? <?3-lung der Temperatur in eine Reihe von Impulsen um,, der·-* Breiten in direkter Beziehung zur gemessenen Temperatur ateheiv Die Braiirun der Impulse werden mit einer Schaltvng 3 5 Rimessen, die als zentrales Element einen freilaufender. Zähler 37 aufweist. Die Schaltung 35 treibt eine konventionell© Anzeigeschaltung 39 ₉ die vorzugsweise mit Licht emittierenden dioden arbeitet und eine geeignete Stromtreibeehaltung difür aufweist; Vorzugsweise werden vier Ziffern mit festem Komma uiwvttelbar vor der letzten Ziffer angezeigt» eo daß die T err ρ er at ur ir, Z<ehntelgrad angezeigt, wird.. Dementsprechend wird drie Genauigkeit des Gerätes gleich oder besser als ein Zehi.t algrad gemacht.

Ein Kondensator Cl liegt im RückkoppLungsweg des Tntegrierverstärkere 27 und ist ein wesentlichem Beetandteil des Analog«=Digital-Konverters der Sehalluni· nach Fig I Die eich Ändernde Spannung über den Kom.eneätor Cl ist ir» Fig 2a dargestellt Der Kontroll-Flip»Flop 33 steuert den Lade« und Entladezyklus des Kondensators Cl„ Am Zidtpunkt t^ <Fig,. 2a) hat der Nulldetektor 29 festgestellt, d«Ä die Spannung über dem Kondensator Ci während der Entladung einen vorgegebener Schwellwert erreicht hat« Der Nul3det*ktor 29 ist an eine Seite des Kondensators Cl Angeschlossen und an den Ausgang des Intagrierverstärkers 27., Der Nulldetektor ist so eingestellt« daft., wenn die Spannung ÜJer Cl «uf einen Wert V^₁ (mine) fällt* auf Ausgangsleitur/g 11 ein Rücket eil L-n puls abgegeben wird. Dieser Impuls stellt den Kontroll-Flip-Flop 33 zurück. Der Kontroll-Flip-Flop 33 hat einen Übertragungesignal«» ausgang 43 und ein Signal bei U5, das.invers zum Übertragungesignal ist. Diese beiden Signale sind in FIg, 2b bzw, 2c dargestellt. Das Invera-Öbertragungs-Signal bei 15 ist mit dem Entladungsechalter 31 verbunden_ä der den Lade- Und Entladezyklus des Kondensators Cl steuert» und ist an eine. Seite des-

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selben angeschlossen. Am Ende des Ent 1«!et eile des Zyklus wenn der Nulleletektor 29 am Ausgang ¹H idnen Impuls abgibt Ct₁₈ t₃e tg in Figc 2a) ändert der Erdungsschalter ?A seinen Zustand_t da das Invers-Übertrag'.sigs-Signal bei *5 vom Kontroll-Flip^Flop den Zustand ändjrt,. Der Kondensator Cl tritt dann in den Ladeteil seines 2fklus ein*

Aus Fig.- 2ä ist ersichtlioh₈ daß «u d«n Zeitpunkten t₂, t^ uswr der Kondensator Cl seinen Ladezyllus beeidet und der Entladungssehalter 31 den Kondensator Cl auf !.'ntladung schaltet-Das wird dadurch erreicht, daß der" Ko»troll-'lip-Flop 33 durch ain Signal auf leitung W₉ das in per.odisclien Intervallen auftrittg gesetzt wird. In der speziellen; dargestellten Ausführungsform ist das Signal auf Leitung 1/ ein Oberlauf vom freilaufenden Zähler 37, Vorzugsweise vied ein Vierdefcadenzähler verwende+_: und dieser sendet <ls> ein Oberlaufsignal auf Leitung **? jedesmal» wenn die ZS'ilung des Zählers 10 erreicht - Die Geschwindigkeit ₉ mit dir der Zahler 37 zählte bestimmt das Intervall der Lade- und'Intladeteile dee Zyklus des Kondensators Cl, Die Gesehwindif3c«it des Zahlers 37 wird ihrerseits mit einer Takt schaltung hi kontrolliert, Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, als Gesamtzeit für Laden und Entladen des Kondensators Cl eine Sekunde zu verwenden. Der Takt 49 hat deshalb vor züge weiic eine Frequenz von etwa 10 000 Hz für einen VierdekadanzäÜe:* 37_O

Zusammengefasst ist also der Kondensator Cl so geschaltet _t daß er durch eine Spannung geladen wird* die proportional der Temperatur ist_T: die vom Temperaturfühler 11 gefühlt wird^ nachdem der Kontroll-Flip=·Flop 33' du!r»ch einen Impuls vom NuIldetektor 29 zurückgestellt ist (zu den Zeitpunkten t^ t_3> t_§ ucv % Fig- 2a) Der Kondensator Cl wird zur Entladung veranlaßt „ \mnti der Kontroll-Flip-Flop 33 durch ein Zählerüberlauf-.

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signal vom freilaufenden Zähler 37 gesetzt ist-

Die Zeit, die der Kondensator Cl zur Entladung-benötigt, steht mit der Temperatur in Beziehung, die vom Temperaturfühler 11 gefühlt wird_ft Die Dauer der Entladungszeit des Kondensators Cl wird durch das Obertragungssignal **3 des Kontroll-Flip-Flop 33 beobaohteto Am Beginn jedes Entladungsteils des Zyklus beginnt der Zahler 37* von Null zu zählen. Die Zählung im Zähler am Ende des Entladungszyklus (bei t^, t₃, t_§ usw,; Figo 2a) wird mit einer Verriegelungsschaltung 51 in der Schaltung 35 beobachtet j die diese auoh speichert« Die Verriegelungsschaltung wird durch ein Verriegelungesignal auf Leitung.53 angewiesen, die Zählung im Zähler 37 am Ende des Kondemsatoreentladungszyklus auszulesen.. Das Verriegelurigssignal 53 wird durch einen Sperrschalter 55 vom Obertragungesignal-53 am Ausgang des Kontroll-Flip-Flops 33 abgeleitet.. Wenn der Kontroll-Flip-Flop 33 mit einem Impuls vom Nulldetektor 29"zu den Zeitpunkten tj_stg, t_g uswo zurückgestellt wird, sorgt die Zustandsänderung im Kontroll-Flip~Flop 33 dafür, daß die Riegelschaltung 51 die Zählung des Zählers 37 in diesem Moment abliest und speichert,

Die in der Riegelschaltung 51 gespeicherte Zählung wird dann auf der Anzeigeschaltung 39 angezeigt, lim Strom zu sparen, ist eine Multiplexschaltürig 55 zwischen die Riegelschaltung 51 und die Anzeigeschaltung 39 geschaltet, um die in der Riegelschaltung gespeicherte Zählung abzufragen, so daß die Lieht emittierenden Dioden oder andere Anzeigeelemente in der Anzeigeschaltung 39 nicht dauernd betrieben werden, sondern zyklisch mit einer Rate₅ die schnell genug iet_g um nicht vom menschlichen Auge festgestellt zu werden* Die Abfragerate wird durch die Frequenz einer Taktschaltung 57 festgelegte die mit dem Multiplexer 55 verbunden ist. Der Takt 57 wird auf etwa 60 Hz eingestellt

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Mit der bis jetzt beschriebenen Schaltung nach Figo 1 wird die vom Temperaturfühler 11 gefühlte Temperatur einmal pro Sekunde auf dem Anzeigegerät der Anzeigeschaltung 39 angezeigt ₀ Wenn die Temperatur eich ändert, ändert eich auch die mit der Anzeigeschaltung 39 angezeigte Temperatur jede Sekunde., Wenn also eine Temperaturmessung durchgeführt wird₉ ändert sich die angezeigte Temperatur allmählich, bis sie einen konstanten Wert erreicht und dann weis der Ableser₉ daß eine Anzeige für die Temperatur des Körpers gegeben wird, Diese Betriebsart des Gerätes wird hier als überwachung" bezeichnet. Un den TeraperaturraeßVorgang zu beschleunigen, so daß die endgültige Gleichgewichtstemperatur schneller angezeigt wird als int ^MÜberwaehungsbetrieb^tf ₉ werden zusätzliche Vorhersage-Sperrschaltungen gemäß Fig 1 vorgesehen, so daß das Gerät auch in einer Betriebsart betrieben werden kann, die hier als "Temperaturbetrieb* bezeichnet wird, wobei die endgültige Gleichgewichtstemperatur zwischen dem Thermistor und dem gemessenen Körper vorhergesagt und angezeigt wird, ehe diese erreicht istc Vor der Beschreibung der Vorhersage- und Sperrschaltungen werden jedoch die Meß- und Anzeigesehaltungen beschrieben«

Die Brückenschaltung, die einen Thermistor 59 mit den Meß- und Anzeige«»Sahaltungan verbindet, ist in Fig„ 3 dargestellt₀ Der Thermistor 59 ist in der Temperaturfuhlsonde 11 enthalten_B während die restlichen in Fig. 3 dargestellten Bauteile im Stecker 15 (Fig. 1) enthalten sind. Der Thermistor 59 liegt elektrisch zwischen den Stiften J<t und J6 des Steckers 15 _e um mit entsprechenden Buohsen der Dose 17 verbunden zu werden,. Ein angrenzender Schenkel der Brüakensohaltung naoh Fig, 3 weist Reihenwiderstände 61 und 63 auf, die zwischen den Stiften J>» und J7 des Steckers 15 liegen, Der Widerstand 63 ist einstellbar,, um

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die Brückenschaltung an einen speziellen Thermistor 59 anzupassen, damit die Signal-Ausgangsspannung zwischen den Stiften J4 und J5 im wesentlichen linear mit der Temperatur zusammenhängt, die vom Thermistor 59 gemessen wird. Wenn die Brücke mit dem Rest der Schaltung verbunden wird, liegt der Stift J6 auf Masse und der Stift J7 an Spannung - V. -

Der andere Schenkel der Brückenschaltung, der unmittelbar an den Thermistor 59 angrenzt, weist einen Widerstand 65 auf, der zwischen den Stiften J5 und J6 liegt. Der verbleibende Schenkel der Brückenschaltung enthält Reihenwiderstände 67 und 69, die zwischen den Stiften J5 und JT liegen. Die Widerstände 65, 67 und 69 bilden einen Spannungsteiler, der als Bezugsschenkel der Brückenschaltung dient. Durch Einstellen des variablen Widerstandes 69 kann die Änderungsrate der Ausgangsspannung zwischen Stiften J4 und J5 für eine gegebene Temperaturänderung eingestellt werden, die vom Thermistor gefühlt wird. Die übrigen Stifte der Anschlußdose, J1, J2 und J3, dienen dem Zweck, die Betriebsart der Elektronikschaltung zu kontrollieren und werden später in Verbindung mit Fig. 5 erläutert. * " ^!

In der speziellen, hier dargestellten Form des Meßgerätes, handelt es sich beim Thermistor 59 um einen Thermistor, der Fenwal Electric Company, Framingham, Massachusetts, USA, mit 10 000 Ohm-Nennwiderstand (Eatalognummer UUA 41J1). Der Widerstand des Thermistors ändert sich natürlich mit der Temperatur, und damit die Ausgangsspannung an den Stiften J4 und J5 der Brückenschaltung nach Fig. 3 die gewünschte Charakteristik hat, v/erden die Widerstände in den anderen Schenkel der Brückenschaltung nach Fig. 3 wie folgt gewählt:

Gesamtwiderstand der Widerstände 61 und 63: 5260 0hm

Widerstand 65: , . 4990 Ohm

Gesamtwert der Widerstände 67 und 69: 4936 Ohm (F.) Gesamtwiderstand der Widerstände 67' und 69'

(Fig. 4): . 6654 0hm (C.)

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Der oben in Verbindung mit den Meß- und Anzeige-Schaltungen nach Figc. i beschriebene Analog-Digital-Konvarter iet in Fig. 5 näher dargestellt.. Die Anschlußdose 17 weist Buchsen Jl-J7 auf einem Gehäuse auf ₈ das die elektronischen und Anzeigegeräte einschließt_s die mit den entsprechenden Stiften korrespondieren, die in Fig_r 3 für die Brüekeneehaltung beschrieben sind* Die Buchsen J6 und J7 liefern die notwendige Spannung für die Thermistor- und Brückenschaltung nach Fig_t 3-Die Buchsen JH und J5 nach Fig, δ erhalten von der Brückensohaltung nach Fig_c 3 eine Spannung, die proportional der Temperatur des Thermistor« in der Sonde 11 ist^- Die Buchse JH iet Ober einen Widerstand Rl mit einem invertierenden Eingang eines Differential-Operationsverstärkers Ai verbunden* In ähnlicher Weise ist der Stift J5 Ober einen Widerstand H2 mit einem nicht invertierenden Eingang des Differential-Operationsverstärkers Al verbunden. Geeignete Verstarker zur Verwendung als Verstärker Al in Fig_c 5 sind im Handel erhaltlich und bekannt- Der Verstärker Al ist In geeigneter Weise an die Spannungen *V und -V angeschlossen Ein veränderlicher Widerstand R3 und ein fester Reihenwiderstand RH sind in geeigneter Weise zwischen den Verstärker und Hasse geschaltet, um die Eingangs-Verlagerungs-Spannung zu nullen_c

Ein Ausgang 71 des Verstärkers Al ist durch den Integrier= kondensator Cl zum invertierenden Eingang rückgekoppelt. Der Auegang 71 ist ferner mit einem zweiten Kondensator C2 verbunden., dessen andere Seite mit Masse verbunden ist« Ea iet scu erwähnen., daß der nicht invertierende Eingang des Verstärkers Al₁ der mit Buchse JS der Dose 17 verbunden ist._; eilte konstante Spannung erhält., unabhängig von der gemessenen Temperatur, weil sie Über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 65, 67 und 69 der Brüokenechfiltur\g nach Fig. 3 versorgt

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» 16 -

wird „Der variable Widerstand dea Thermistors 59 bestimmt die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers Al dtireh die Buchse J4 der Dose 17₀ Der Verstärker Al arbeitet in der Weise₉ daß er immer.versucht₈ die Spannung am invertierenden Eingang gleich der festen Spannung am nicht invertierenden Eingang durch Rückkopplung über den Kondensator Cl zu halten. Der Ladestsroin durch den Kondensator Cl ist deshalb proportional der Spannung,,, die an den Stiften J4 und JS steht_s die ihrerseits proportional der Temperatur istj die vom Thermistor 59 gemessen wird,. Nach einer Periode Ladeseit ist deshalb die Spannung Über dem Kondensator Cl proportional der gemessenen Temperatur₉ und es ist diese Kondansatorspannung_? die dasu verwendet wird_ä eine digitale Repräsentation der* gs° messenen Temperatur au erhalten

der Kondensator Cl lädt_s wird der Spamwingsaüsg&ng V.* am Ausgang 81 des Verstärkers Al in der spesiellen in Fig. S dargestellten Schaltung immer mehr negativ- Diese Ausgangs«= spannung 71 liegt am invertierenden Eingang eines aweiten Verstärkers A2₈ der konstant diese Spannung mit einer festen Spannung vergleicht« die einem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers Ä2 zugeführt wird- Diese feste Spannung am nicht insistierender* Eingang des Vergleiehsverstärkers A2 wispd zu ©twa 0 Volt gewählt., oder geringfügig positiv,, und legt damit die Minimalladungsspanmmg feet._ die vem Kondensat©? Cl gehalten wird, und die in Fig. 2a mit V"_A1 (min;) bezeichnet ist. Wenn der Kondensator Cl entlädt_s wie noch näher be=» schrieben wird .^ bewegt sich die Spannung V-^ vom maximal negativen Wert aur Schwellwertspannung am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A2 Wenn die Spannung V-- diesen Schwellwert erreicht_t geht der Auegangydes Varstäfkers A2 scharf negativ, so daß ein Rüeksteilimpuls erzeugt wird.

Die -Besugeepannung am nicht invertierenden Eingang dee Ver~ stärk@x»a A2 wi^d durch einen Spannungsteiler geliefert,, der

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aus Reihenwiderstanden RIl, R12 und Rl3 besteht, die zwischen Masse und. +V liegen_e Der nioht invertierende Eingang liegt zwischen den Widerständen RIl und R12, und da der Ausgang des Verstärkere A2 normalerweise hoch ist, wird der nicht invertierende Eingang des Verstärkers A2 leicht positiv gehalt en r. Wenn der Ausgang «H des Verstärkers A2 negativ schaltet, schaltet auch die Spannung am nioht invertierenden Eingang leicht negativ-, Dadurch wird die Differential-Eingangs spannung des Verstärkers A2 erhöht, und dementsprechend wird ein scharfer, sauberer Impuls am Ausgang 11 erhalten«,

Eine übliche Flip-Flop-Sehaltung 73 wird aus verfügbaren Komponenten aufgebaute Die Schaltung wird durch ein Zähler-Überlauf signal 47 in periodischen Intervallen in einen möglichen Zustand gebrachte wie in Verbindung wit*Fig.- 1 bereits beschrieben- Die Schaltung wird mit einem Rücket«llimpuls auf Leitung Hl von Vergleicheverstärker A2 am Ende des Entladungszyklus des Kondensators Cl in den zweiten stabilen Zustand gebracht.. Der Übertragungssignalspannungsauegang bei H3 wird als Basis zur Anzeige der genossenen Temperatur verwendet» da die Zeit_s die der Flip-flop 73 durch das Zählerüberlaufsignal besetzt bleibt, die Größe der gemessenen Temperatur bestimmt* Ein Invere-Obertragungssignal wird von einem zweiten Ausgang des Flip-Flopa 73 gebildet Ein Widerstand 521iegt in Reihe zwischen dem Ausgang 75 und der Basis eines TransistorBQIk₀ Der Emitter des Transistors Qiiliegt auf Masse _T und der Kollektor ist über .«inen Widerstand RSl mit einem weiteren Transistor Q15 verbunden» dessen Emitter auf +V gehalten Wird., Der Kollektor von Qi5 ist mit. der Leitung HS verbunden_s auf der das Invere-Obertragungssignal gebildet wird.. Dieses Signal wird dazu verwendet^ gewisse, noch zu beschreibende Teile der Vorhersage» und Sperr-Schaltungen zu. steuern, und. wird zusätzlich dazu verwendet _% die Entladung des Kondensators Cl zu steuern..

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Der Kollektor eines Transistors Q2 ist mit -V verbunden₈ und der Emitter desselben mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers Al₉ und zwar über Reihenwiderstände R7 und R8o Wenn also der Transistor Q2 in den Zustand niedrigen Widerstandes geschaltet ist, wird der Kondensator Gl durch die Reihenwiderstände R7 und R8 nach -V hin entladen, Der Transistor Q2 wird in den Zustand niedrigen Widerstandes geschaltet * wenn der Flip-Flop 73 durch das periodisch auftretende Zählerüberlaufsignal am Eingang 47 gesetzt wird« Der Transistor Q2 wird so kontrolliert _e indem seine Basis mit dem Kollektor des Traneistors QlS verbunden ist* IM eine Vorspannung für die Basis des Transistors Q2 zu bilden» ist ein Spannungsteiler aus Seihenwiderständen RlH und R15 vorgesehen» dessen eines End« »it -V und dessen anderes Ende mit der Basis des Transistors Q2 verbunden ist. Der Kollektor von QlS liegt am Verbindungspunkt der Widerstände RlI und RlS₀ Zwei Widerstände R7 und R8 werden anstelle^ eines einzigen verwendet, um es leichter zu machen, den Gesamtwiderstand genau zu kontrollieren_t da einer dieser Widerstände groß gemacht werden kann und der andere sorgfältig auf enge Toleranzen kontrolliert werden kann, so daß diese beiden sich zu dem gewünschten Widerstand addieren.

Wenn der Transistor Q2 von Flip-Flop 73 geschaltet wird» wenn dieser am Eingang (»7 «in Setzsignal erhält, wird der Kondensator Cl entladen, es ist. jedoch zu erkennen, daß die Ladesohaltungen nicht betroffen sind« Während der Kondensator Cl entladen wird» steigt die Spannung V_A1 allmählich an, bis sie den Schwellwert erreicht, der am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A2 steht, und dann wird ein Impuls am Ausgang ti des Verstärkers A2 gebildet, der den Flip-Flop 73 rückstellt und bewirkt * daß der Transistor Q2 abgeschaltet wird« Die Entladung des Kondensators Cl hört dann auf *

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Die Länge der Zeit₈ in der der Kondensator Cl auf die Schwellwertspannung am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A2 entlädt, wird durch den Gesamtwert der Widerstände R7 und R8 bestimmt- Es ist ein erwünsohtes Merkmal des hier beschriebenen Gerätes₈ daß es dazu verwendet werden kann, Temperaturen direkt entweder in Fahrenheit oder in Celsius zu messen. Wenn die Anzeige in Grad Celsius erfolgen soll, sollte der Gesamtwider stand ₉ der den Kondensator Cl entlädt« herabgesetzt werden« um für eine bestimmte Temperatur ie Entladungszeit und damit die Ablesung auf der Anzeigeeinheit 39 herabzusetzen. Es sind deshalb Reihenwiderstände R9 und RIO parallel zu den Reihenwiderständen R7 und R8 geschaltet _t um den Widerstand des Entladungsweges für den Kondensator Cl herabzusetzen^ Statt daß ein getrennter Schalter auf dem Gerät vorgesehen wird» um die Widerstände R9 und RIO umzuschalten_ν wenn eine Ablesung in Grad Celsius erwünscht ist« wird die Buchse Jl der Dose 17 an ein Ende dieser Widerstände-Reihenschaltung angeschlossen, während das andere Ende derselben mit dem Emitter des Transistors Q2 verbunden ist.

Es werden dann zur Anzeige in Grad Fahrenheit oder-Grad Celsius verschiedene Stecker 15 verwendet,. Gemäß Figc 3 ist Stift Jl im Stecker 15 nicht angeschlossen_v und damit befinden sich die Widerstände R9 und RIO nicht in der Schaltung<- Diese Konfiguration gilt für Ablesungen in Grad Fahrenheitο In Fig_c * sind die Anschlüsse im Stecker 15 für Ablesungen in Grad Celsius ^r dargestellt. Die Buchse J3 (Fig_: 5) ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers Al verbunden, und deshalb legt die Brücke 77 die Widerstände R9 und RIO in die Schaltung, um den Widerstand des Entladungswsges des Kondensators Cl zu verringern ßementspreehejid sind getrennte Fühler»Steeker=>Einheiten für Messungen in Grad Celsius und für Messungen in Grad Fahrenheit

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Es ist noch ein weiterer Paralletromweg in Fig~ 5 vmgeseheng um den Kondensator Cl zu entladen _t dieser Weg weist die Widerstände R5 und einen Transistor Ql auf r Der Kollektor des Transistors Ql ist mit -V verbunden ₉ während de· Wideretand R5 in Reihe mit dem Enitter des Transistors Ci am invertierenden Eingang des Verstärkers Al, liegt, D'iS* Transistor Ql wird durch ein Betriebsartensignal geschaltet _? das durch eine Leitung 79 in die Schaltung eingesjaist wird,. Die Leitung 79 ist an die Basis eines Transistors QIl angeschlossen,, und dessen Kollektor treibt die Basis des Transistors Qi₉ Der Emitter des Transistors QIl <.st Über RUO mit +V verbunden _t und über einen Parallelweg übir R39 mit Masse« In "Überwaohungsbetrieb" ist der Signalpigel auf Leitung 79 niedrig« so daß sowohl der Transistor CIl ale auch der Transistor Ql eingeschaltet sind« Dadurch commt der Widerstand R5 in den Entladungsweg des Kondensator Cl_c

Das Betriebsarteheignal auf Leitung 79 braucht nur einen anderen Wert zu habenä einen hohen Wert_e der den Transistor QIl abschaltet und damit auch den Transistor Ql₉ to daß der Widerstand RS aus dem Entladungsweg des Kondensators Ci herausgenommen wird_c Dieser hohe Betriebearten-Sigralpegel auf Leitung 79 erhöht die Entladungezeit des Kondensators Cl₆ dessen Entladung8w«£wider8tand daduroh erhöht wird, daß R5 aus der Schaltung herausgenommen wird» Wie noch näher erläutert wird₈ sagt diese Betriebsart die als "Temperaturbetrieb" bezeichnet "wirdj, eine endgültige Temperatur voraus, ehe diese erreicht ist_? und damit ist es erwünscht_? daß die Anzeige «inen größeren Wert erhält als er durch die Entladung des Kondensators Cl im Betrieb "Überwachung" gebildet wird. Das hohe oder niedrige Betriebsart ensignal auf Leitung 79 wird durch einen Betriebsarten- erzeugte Um das Gerät weniger kompliziert zu halten_?

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ist ein elektronischer Schalter anstelle eines oechanischen Schalters vorgesehen, was in Verbindung mit Fig» 9 erläutert

Ersichtlich fuhrt der Entladungeweg des Kondensators Cl nach -V, da die Kollektoren der Transistoren Ql und Q2 mit -V verbunden sind,. Das ist die gleiche Spannung, an die die Brüokenschaltungen nach Fig* 3 und % angeschlossen sind. Die Messung der Entladungszeit von Cl ist deshalb unempfindlich gegen Variationen von -Vv

Der Widerstand des Entladungeweges durch den Transistor Ql muft ebenfalls für Ablesungen in Grad Fahrenheit bzw* Grad Celsius eingestellt werden« Der Stecker IS ist deshalb nit einem Stift J2 versehen, der mit einer Seite eines Widerstandes RB in Verbindung steht, dessen andere Seite mit dem Emitter des Transistors Ql verbunden ist« Wenn das Gerät sur Anseige in Grad Fahrenheit verwendet wird* ist der Stift J2 des Steckers IS (Fig, 3) mit einer Brücke 81 mit Stift J3 verbunden Dadurch wird der Widerstand R6 mit dem Widerstand RS parallel geschaltete Wenn ein Stecker IS sur Anseige der Temperatur in 6rad Celsius verwendet wird₄ bleibt der Stift J2 frei (Fig. Ό und damit ist der Widerstand R6 nicht in der Schaltung,

Wenn die Schaltung ist "Überwachungebetrieb" arbeitet, verbindet der Sperrschalter SS gemäfi Fig.. 1 ein Obertragungssignal in Leitung *3 direkt mit der Leitung S3 und in die Verriegelungesohaltung Sl_v wie oben erläutert Die verschiedenen Schaltungsblöoke in der unterbrochenen Unrahmung 35 des Digitalblookes sind im Handel als einseine integrierte Schaltung von der Firma Hostek_v Ine», Carlton» Texas erh&ltlioh» Die Frequenz des Taktes *9 wird mit einem externen Kondensatoranschlul an diese

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integrierte Ccwltung eingestellt. In ähnlicher Weise wird die Frequenz des i'aktes 57 mit einem getrennten Kondensator eingestellt, der außerhalb der integrierten rchaltun.i sitzt«

Spezielle Ko^iponentenbezeichnun-cn, die in der in Fig_e S darrestellten Schaltung verwendet werden, können wie folgt sein;

Rii	68,1 Kiloohnt
R2:	10 Kiloohm
R3:	25 Kiloolni
R«ti	47 Kiloohm
R5:	22 ile<*ohn
R6:	ISO Mc^ohci
R7 ♦	KB: 16,075 Kiloota
R9 ♦	BlOt 30,4 Kiloohn
KiI:	100 0hm
R12:	100 KUoohci
Rl 3:	47 Kiloohn
R14:	47 Kiloohn
R15t	5,1 Kiloohr.
R30:	5,1 Kiloohn
	10 Kiloohm
R51:	82 Kiloohm
K52:	47 Kiloohm
CIs	6,8 Mikrofarad
C2.	1,0 Mikrofarad
QIi	2 K 4437
Q2i	2 K 4437
QUi	2 Π 4248
Ql* ι	2 N 3565
Q15:	2 I? 4248
Al:	741
A2t	311

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Di« Vorhersage-Sperr»=-Schaltungen zum Betrieb des Thermometers in "^isnpez-aturbetrieb¹¹ sind in Fig_r 1 &.ln Blockschalt:bild dargestellte Am Eingang eines Sisnalverstärkers 101 steht das analoge Spannungssignal, das vom Temperaturfühler 11 auf Leitung 25 gebildet wird_c Ein Ausgang 103 des Verstärkers 101 treibt parallele Positiv- und Hesativ-Fühlschaltungen 105 bzwr 107 „ die bestimmen, wann die /Inderunssrate der Temperatur der ihermistoreinheit unter einen vorgegebenen Hert fällte Das kann anhand von Fig_P 6 gezeigt werden, wobei Figr 6a eine wahrscheinliche Temperaturanstiegskurve eine« Thermistors zeigt, der sieh anfänglich auf einer niedrigeren Temperatur als der zu messende Körper befindet ₀ Sobald Wärme vom Körper auf den Thermistor übertragen wird, steigt dessen Temperatur gemäß Figr 6a auf einen Gleichgewichtswert 109, die gleich der zu nessenden Körpertemperatur iet_r Die in den hier beschriebenen klinischen Thermometer verwendete Technik besteht darin, zum Zeitpunkt Tl die endgültige Temperatur zu schätzen, die in Seitpunkt T2 erreicht wird, ohne das abgewartet werden muß, bis der Thermistor eine gleichmäßige Temperatur mit dem Körper erreicht _f Die ^nderungerate der Kurve nach Fig_r 6a wird deshalb periodisch getestete Beispielsweise wird in Zeitpunkt T^ festgestellt, daß die Neigung ill der Kurve erstmals unter eine vorgegebene Neigung ffillt?. Da die Temperaturanstiegscharakteristik des Thermistors vorhersehbar sind, kann ein Temperaturwert 113 zum Zeitpunkt T. dazu verwendet werden, die endgültige Temperatur 109 zu bestimmen, laden die Differenz addiert wird_r Auf diese Weise wird bei jeder Temperaturmessung Zeit gesparte

In ähnlicher Ueise wird die negativ-Fühlsehaltur-s 107 dazu verwendete die Neigung der Temperaturänderung eines Thermistors zu überwachen, deesen Temperatur ursprünglich höher ist, als die dos zu messenden Körpers_P Wenn eine Neigung 115 der ThermistortemperaturJ irve erstmals unter einen vorgegebenen Wert zum Zeit-

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punkt 'S^ fiillt, wird der Temperatur 117 zu diesem Zeitpunkt ein fester Wert addiert, um zu einem frühen Zeitpunkt die Temperatur 119 des Körpers zu messen» auf <?ie der Thermistor bis zum Zeitpunkt T^ fällt.

Sowohl die Positiv- ale auch die Fegativ-Fühlschaltung 105 bzw_P 107 fragen das verstärkte Signal 103 ab, das proportional der Temperatur des Thermistors in der Sonde 11 ist_e Das Signal boi 103 wird einmal pro Lade- und Entlade-Zyklus des Kondensators Cl abgefragt₀ Das wird durch Anschluß an die Invers-Übertragunssleitun^ <*5 des Kontroll-Flip-Flop 33 erreichte Während einer Zeitperiode, die mit dem Teil jedes Zyklus zusammenfällt„ in dem der Kondensator Cl entlädt^werden jeweils die Positiv- und Negativ-Fühlschaltunsen 105 und 107 auf den neuesten Stand gebracht» um den zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Uert des verstärkten Signals auf Leitung 103 zu speichern,, Während des Ladeteile des Kondensatorzyklus schaltet die Invers-Obertragungs-Funktion vom Kontroll-Flip-Flop 33 die Positiv- und Negativ- Fühl schaltungen 105 und 107, so daß diese die Spannungspegel&nderung am Ausgang 103 vergleichen, die bei Änderung der Thermißtortemperatur auftritt_c Wenn die Änderung der Spannung bei 103 während des Ladezyklus des Kondensators Cl größer ist als ein vorgegebener Schritt-Änderungswert, der in die Schaltungen eingegeben ist, wird in Leitung 121 von der entsprechenden Positiv- oder Negativ-Fühlschaltung 105 bzw* 107 ein Rückst eil impuls gebildet, je nach dem, ob die Temperatur des Thermistors steigt oder fällte Wenn die während eines Betriebszyklus beobachtete Änderung kleiner ist als der vorgegebene Wert, wird auf Leitung 121 kein Rückstellimpuls gebildet«; Hin Rücketeliiwpuls auf Leitung 121 wird jeweils nur von der Positiv- oder der Negativ-Fühlschaltung 105 bzw_r gebildet, je nach dem» ob die Temperatur steigt oder fällt_c

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Ein Impulsgenerator 123 bildet in jedem Zyklus einen Taktimpuls auf einer Leitung 125, mit dem ein Zühler 127 fortgeschaltet wird„ Der Impulsgenerator 123 wird mit einem Signal von der Positiv-Fühlschaltung 105 über eine Leitung 129 getastet, so daß in jedem Ladungs- und Fntladungszyklus ein Taktimpuls auftritt. Ein Ausgans 131 des Zählers 127 geht nach zwei Taktimpulsen auf Leitung 125 von einem Zustand in einen anderen über, sofern der Zähler nicht durch einen Tr.ptils 121 rückgestellt worden ist₀ Dadurch ändert sich der Ausgang 161 des Zählers 127 nach zwei Taktimpulsen vom Impulsgenerator 123, nachdem entweder die Positiv- oder die Negativ-Fühlschaltung 105 oder 107 eine Spannungsänderung beobachtet hat, die kleiner ist als die vorgegebene Neigung, bei der eine Temperaturmessung Genommen wird_e Wenn der Ausgang 161 sich ändert, spricht eine Austast-Obertragungs-Fperr-Schaltur.g in der Heise an, daß der Ausgangspegel 135 geändert wird, so άα& eine Austastung von der Anzeigeschaltung 39 weggenommen wird, so daß eine Anzeige stattfinden kann_n Die Ausgan~spegeländerung 135 sorgt auch dafür, daß der Sperrschalter 55 das Obertragungssignal ^3 daran hindert, den Riegel 51 über Leitung 53 zu erreichen,.

Ein Schalter 139 liefert an Ausgang 79 einen von zwei Spannungswerten_c Die kleinere Ausgangsspannung bewirkt, daß das Thermometer im "Überwachungsbetrieb" arbeitet„ Die höhere AuBgangsspannung sorgt dafür, daß das Thermometer in "Temperaturbetrieb¹' arbeitet, wobei die Austast-Obertragungs-Sperr-Cchaltung 133 dafür sorgt, daß die Anzeigeschaltung 39 und der Sperrschalter 55 keinen Temperaturwert anzeigen, bis die Keimung der Änderungβkurve des Thermistors unter einen vorgegebenen V7ert in der beschriebenen !^Teise fällt_P Im "Temperaturbetrieb" zeigt die digitale Anzeige der Anzeigeschaltung 39 für

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jede TamperÄturmessung nur eine einzige Temperatur, Diese Temperaturanzeige stellt die Temperatur des gemessenen Körpers dar_s die vorausgesagt wird, ehe der Thermistor diese Körpertemperatur erreicht und mit dieser im Gleichgewicht steht₀ Die der tatsächlichen vor Erreichung des Gleichgewicht spunktes gemessenen Temperatur hinzugefügte Temperatur wird dadurch erreicht, daß der Transistor Ql gesperrt wird (in seinen Zustand hohen Widerstandes geschaltet wird), so daß der Kondensator Cl langer zur Entladung braucht und damit eine höhere Ablesung auf der Anzeige 39 registriert_s als sie tatsächlich zum Zeitpunkt T^ gefühlt wird₀ . . - .

Ins einzelne gehende Schaltungen für die Vorhersage-Sperrfunktionen 9 die allgemein in Verbindung mit Figo 1 be« schrieben sind, sind in Figo 7 und 8 dargestellt„ Gemäß Fig-, 7 ist ein Differential-Operations verstärker A3 mit seinem invertierenden Eingang über einen Understand RIß an die Buchse J^ dar Eose 17 angeschlossen-, Die Dose Jt führt ₉ wie bereits erwähnt, eine Spannung„ die sich mit der Temperatur, ändert, die von einen Thermistor in der Temperatur sonde 11 gefühlt wird-Der Ausgang 103 das Verstärkers A3 wird durch eine Parallel« Schaltung aus einem Widerstand Rl7 und einem Kondensator C3 sum invertierenden Eingang zurückgekoppelt„ Diese Elemente fixieren die Verstärkung des Verstärkers A3 innerhalb enger Toleranzenο Ein Spannungsteiler aus Reihenwiderständen R18 und R19 liegt zwischen ~V und Hasse₀ Der nicht investierende Eingangsverstärker A3 ist mit der Verbindung dieser beiden Reihenwider stände verbunden und erhält dadurch eine feste Vorspannu^_n Die Widerstände Rl8 und R19 sind so gewählt ₄ daA die Vorspannung das Verstärkers A3 so liegt, daß sich bei 103. kein Ausgangs signal ergibt j, bis die vom Thermistor gefühlte Temperatur sich dem interessierenden Bereich, nämlich menschlicher oder tierische.-Körpertemperaturg nähert_n

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Dar Aue^ana ΠΟ3 liegt direkt an den rieht invertierenden Ei^cEn^er. von Differential-Operations-V@rstärkern AH (Negativ-Fühl sch.? J tun;-) und A5 (Positiv-FühlsehaltungK Die invertierenden lin^än^e der Verstärker AH und A5 sind mit dem Emitter eines Transistors Q5 l»zw_r Q6 verbunden, während die Kollektoren dieser Transistoren an +V liegen,. Die Transistoren Q5 und Q6 bleiben leitend und sind vorgesehen, um die Eingangs impedanz der Verstärker AU und Λ5 zu erhöhen. Wenn jedoch Verstärker nit ausreichend hoher Impedanz gewählt w«rden_f können die Transistoren QS und Q6 weggelassen werden und ihre Basiskreise an die invertierenden Eingänge der Verstärker AH bzw,. A5 angeschlossen werden_r

In der Negativ« Fühl schaltung nach Fig. 7 weist der Verstärker eine Rückkopplungsschleife von Ausgang über ein MOS-Gerät Q7 und einen Widerstand R26 in Reihe zum invertierenden Eingang des Verstärkers AH über die Basis des Transistors Q5 aufr An der Basis des Transistors Q5 liegt auch der Emitter eines Transistors QH, dessen Kollektor über einen Widerstand R22 und eine Zener-Diode CRl mit dem Ausgang 103 des Signalverstärkers A3 verbunden ist- Die Basis des Transistors QH und das Tor des HOS-Gerätes Q7 sind durch Reihenwideretandο R50 bzw« RH9 nit der Leitung H5 verbunden, die das Invers-Übertrafiungs-Signal führt, das vom Flip-Flop 73 (Fig_e 5) gebildet worden ist« Ein Kondensator C5 liegt an der Seite des Widerstandes R26 in der Rückkopplungsschleife des Verstärkers AH₁ die dem Verstärkerausgang am nächsten ist,, i5er Kondensator C5 dient dazu₉ einmal in jedem Zyklus des Schältungsbetriebes eine Spannung proportional der Thermistortemperatur zu speichern_P und dient als Vergleichsbasis für die ilnderungscharakteristik der Thermistortemperatur,.

Wenn der Xntegrier-Kondensator Cl dadurch entladen wird, daß der Kortroll-Flip-Flop 73 in dem entsprechenden Zustand ist,

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sor£t das Invcrs-Obertrasun^ssignal auf Leitung H5 lafür« daß der Transistor QH und das MOS-Gerät Q7 in den ustand niedrigen Widerstandes schalten,, Dadurch entsteht *in Stromweg von +V über R21, R22, Transistor QH₉ Rückkoppungswiderstand R2ö und MOF Q7_P Der widerstand R26 hat einm sehr kleinen Uert, groftenordnungBncuOig etwas weniger als 50 0«m. Der invertierende Hingang des Verstärkers AH erhält also im wesentlichen die gleiche sp_annunir _wi_e sie am Ausgang lerrscht. Die Zener-Diode CRl hält die Ppannung am Ausgangspr.kt 3.Hl auf einem l.'ert, der sich \xn einen konstanten Betrej von der Spannung an nicht invertierenden Eingang des eretärkers AH unterscheidet ο Der Reihenstrom durch den Widerstand R22, den Transistor QH und den Rückkoppluncswider.tand R26 wird also durch diese Spannungsdifferenz fixiert, die durch die Zener-Diode CRl erzeugt ist_P DementsprecherJ ist der Spannungsabfall in Rüakkoi-plun^swi.derstaud R26 für ..1Ie Uerto des Spannun^sausnan^s 103 des Verstärkers Λ3 konstante. Dementsprechend wird der Kondensator C5 auf eini Spannung geladen, die um eine feste Zahl von Millivolt kle-'ner ist als die Spannung am. nicht invertiererden Einsang des Verstärkers AH₀ In der speziellen hier beschriebenen Auiführuncsforn beträft diese Hparinunj zviecknäßi^erv/eise 10 MiDlivolt-

Der Kondensator C5 lädt sich also in car Zeitspanne, in der die Schaltung auf Entladung des Integrier-Kondensators Cl geschaltet ist_s auf eine Spannung auf^ die um einen festen Betrag kleiner ist als die Spannung am niclt invertierenden Eingang des Verstärkere AH, VJenn der Flip-Flop 73 durch einen Impuls vom Verstärker A2 rückgestellt wird_;. £m?«rt das Invers-Obertragungeeignal auf Leitung H5 seinen Pegel und schaltet d**u Transistor QH und das MOS-Gerät Q? ab. In diesem Zustand arbeitet der Verstärker AH ale Verstärker ohne Rückkopplung, wobei die Spannung, die über dem Kondensator C5 entwickelt worden ist_v am

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invertierenden Eingang des Verstärkers A4 steht „ Der nicht invertierende Fingang des Verstärkers A4 bleibt mit dem Aus-Saiiö 103 des SignalVerstärkers A3 verbunden,. Der Ausgang des Verstärkers A4 seht also unmittelbar nach Abschaltung von Q4 und Q7 auf einen sehr hohen !'ert» Wenn die Spannung am nicht invertierenden Einsann des Verstärkers A4 wShrend des Ladezyklus des Integrier-Kondensators Cl auf einen *'?ert fällt, der kleiner ist als die Spannung an invertierenden Eingang des Kondensators C5, schaltet der Ausgang des Verstärkers A4 auf eine sehr stark negative Spannung_eD„h₀, in dem speziellen hier beschriebenen Fall gibt der Verstärker A4 eine große negative Spannung am Ausgang ab, wenn die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A4 während des Ladezyklus des Integrier-Kondensators Cl um »ehr als 10 Millivolt fällt, weil dem invertierenden Eingang von Kondensator C5 eine Spannung zugeführt wird, die 10 Millivolt kleiner ist als die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A4_t während der Kondensator CS geladen wird.· Am Ende des Ladezyklus sorgt das Invers-Obertragungssignal auf Leitung 45 dafür« daß der Transistor Q4 und das MOS-Gerät Q7 wieder in den leitenden Zustand ßChal"ten»und der Kondensator CS wird auf den neuesten Stand gebracht« so daß er eine Spannung führt, die irgendeiner neuen Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers A4_b die zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist* gleich ist.

Der Ausgang des Verstärkers A4 wird einem UND-Gatter 143 über eine Leitung 145 zugeführt, die mit dem Kollektor eines Transistors Q8 verbunden ist,, dessen Emitter mit dem Ausgang des Verstärkers A4 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q8 wird über einen Reihenwiderstand R25 und eine Diode CR2 vorgespannt, die mit dem nioht invertierenden Eingang des Verstärkers A4 verbunden sind Eine zweite Eingangsleitung 147 zum UND-Gatter 143 ist mit der *V verbunden. Ein Widerstand R44 liegt

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zwischen der rinsangsleituns 1Λ7 dee UND-Gatters 1*3 und der Auslassleitung 149, Ein Kondensator C9 und ein Widerstand RUl liegen parallel über den Eincanssleitungen 145 und 1^7„ Eine Diode CR6 gewährleistet, daß nur positive Spannungeausschläge dee Verstärkers A4 in die Rückstellsignal <-leitung 121 eingespeist werden«

Der Betrieb der Positiv-FQhIschaltung 105 ist sehr ähnlich dem der Negativ-Fühlschaltung 107_r Ein Speicherkondensator CI, der das Gegenstück zum Kondensator C5 der Negativ« Fühl schaltung ist, ist so geschaltet, daß er eine Spannung speichert* die um einen festen Betrag aber der Spannung am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers AS liegt, und dieser Betrag ist ebenfalls in dem spexidlen hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zu 10 Millivolt gewählt- Wenn das Invers-Übertragungssignal 45 den Zustand hat, daß der Transistor Q3 über den Reihenwiderstand R20 leitend wird, der an die Basis angeschlossen ist und das MOS-Gerät Q9 über einen an sein Gatter angeschlossenen Widerstand R27, wird ein Reihenstromweg von +V über R21j R23_t Transistor Q3, R2H und Q9 zum Ausgang des Verstärkers A5 gebildete Vora Ausgang des Verstärkers AE führt eine Rückkopplungsschleife mit sehr kleinem Widerstand durch die Basis und den Emitter des Transistors Q6 zu dessen invertierenden Eingang. Der Ausgang des Verstärkers A5 hat dann eine Spannung« die im wesentlichen gleich der ist,, die am nicht invertierenden Eingang des Verstärkere steht_s da der Verstärker in der Weise wirkt« daß irgendwelche Spannungsdifferenzen zwisahen dessen invertierenden und nicht invertierenden Eingang ausgeglichen werden^ Da der Punkt 141 eich um einen festen Betrag von der Spannung am nicht invertierenden gang des Verstärkers A5 unterscheidet, fließt ein fester Strom

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durch eine Reihenschaltuns, die aus einem Widerstand R23, den Transistor Q3, einen Reihenwiderstand R2U und dem .IOC-Gerät Q9 besteht* Der Widerstand R24 zwirchen der Basis Ccs Transistors Q6 und dem Emitter des Traneistors Q3 hat einen sehr kleinen Wert, \xn den newünschten Spannungsabfall darüber hervorzurufen. Der Kondensator· CU .st mit den Fnde des Widerstandes R2U verbunden, das auch r't dem Emitter des •Transistors Q3 verbunden ist»

führend des Teils des Zyklus, in dew de: Inte^rier-Kondensator Cl entladen wird, wird also der Kondensator CU nach Fig» 7 auf eine Spannung aufgeladen, die 10 Millivolt größer ist, ale die Spannung am nicht invertierenden "inganc des Verstärkers AS₀ Wahrend des Teils des Betriebsayklus der Schaltuns, in öerx der Integrier-Kondensator Cl lödt, hat das Invers-Übertragungssignal auf Leitung U5 einen solchen Wert, daß der Transistor Q3 und das MQS-Gerät Q9 abgeschaltet verden, so daß der Verstärker A5 als Verstärker ohne Rückkopplung arbeitet, wobei die im Kondensator CU gespeichert( Spannung dem invertierenden Eingang aufgedrückt wird,. Wenn dia dem nicht invertierenden Eingang zugeführto Spannung auf einen Wert höher als die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkere A5 steigt _fr schwingt der Ausgang sehr hoch und läuft deshalb über eine Leitung 151 ztir Rückstelleignalleitung 121, Auf Leitung 121 wird deshalb ein FCckstellsignal erzeugt, wenn die Änderung der Spannung am Ausgang 103 des Si.gnalverstarker» 101 größer als ein fester Wert, im vorliegenden Fall 10 Millivolt> während einer festen Zeitspanne,, etwa hier eine Sekunde ist- Ein Rückst eil signal wird auf Leitung 121 gebildet« wenn die Spannung am Ausgang 103 sich entweder aufwärts oder abwärts bewegt, entsprechend einer Aufwärt·- oder Abwärtsbewegung der Temperatur des Thermistors in der Temperatursonde Hr Wenn die Änderungestufe während eines Betrieberyklus kleiner ale dieeer feste Spannungswert, hier 10 Millivolt,, ist» wird kein Rücket eil signal

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auf Leitung 121 erzeugt, und ce wird dafür gesorgt, daß in der Anzeigeschaltung 39 eine Temperatur angezeigt wird, die noch näher erläutert wird,-

Ein Taktimpulsgenerator, ηit den der Anzeige-Binär-Zähler 127 fortgeschaltet wird, ist ntther in Fig. 7 dargestellt. Dar Ausgang eines Vergleichers A6 ist πitdem Taktsignal, Leitung 125, verbunden» Der Taktimpulsgenerator 123 ist so ausgelegt, daß er auf Leitung 125 ein Taktsignal abgibt, das eine scharfe nacheilende Flanke auf einem positiv sehenden Impuls hat_n Dieser I"ipulstyp ist notwendig, um den Anzeigen-Zahler 127 um einen Schritt fortzuschalten, der noch in Verbindung mit Fig. 8 erläutert wird₀ Der Ausgang des Verstärkers A5 legt über einen Kondensator C8 am nicht invertierenden ringing des Verstärkers A6 des Takt impulsgenerator 123, Ler invertierende Eingang des Verstärkers A6 wird auf Massepotent ial gehalt en, Ατι nicht invertierenden Fingang des Verstärkers A6 liegt eine kleine negatiYeVorspannung, indem der Eingang mit dem Verbindungspunkt einer Reihendiode CR3 mit einem Widerstand R28 verbunden ist« Die andere Seite der Diode CR3 liegt auf iiassepotential, und die andere '.leite des '■'id erstand es R28 liegt an -V₀

Wenn ein positiver EinschwingVorgang mit ausreichender Anstiegszeit am Ausgang des Verstärkers A5 auftritt, differenziert der Kondensator CS dieses Signal, und der nicht invertierende Eingang des Verstärkers A6 wird über Massapegel angehoben,, Da das Potential des nicht invertierenden Eingangs auf diese Weise höher ict als das des invertierenden Eingangs,, v:ird am Ausgang des Verstärksra A6 ein positiver Impuls erzeugt„ Das erfolgt während des Teils des Zyklus, in dem der Integrier-Kcnäeneator Cl entlädt_n

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In Fx3o £ iot ersichtlich, daß dio taktsicnalleitung 12 5 an cine integrierte Schaltung 153 des AnzeigeZählers 12 7 angeschlossen ist, Die integrierte fchaltunc 153 ist eine im l-andel erhältliche Ausführung form, die getrennte Flip-Flops 155 und 157 aufi/eist, die.extern in der dargestellten Weise verdrahtet eind_r Die Flip-Flop-Schaltung 155 nimmt den Taktimpuls von Leitung 125 auf und wird bei jedem dieser Taktimpuls© umgeschaltet. Der zweite Flip-Flop 157 ist in der V'eisc mit dem ersten Flip-Flop 155 verbunden, daß er bei jedem zweiten Taktimpuls auf Leitung 125 geschaltet wird_r Beide Flip-Flops 155 und 157 nehmen tin Rückstellsignal vom Ausgang eines UI.'D-Gatters 159 auf₀ Ein Eingang des IJKD-Gatters 153 ist mit der Rückstellsignalleitung 12iöber eine Diode CR5 verbunden» die einen zusätzlichen Fchwellwert für den Antrieb des Ziihlere bildet«.

Fine Ausgangsleitung 161 vom Anzeigezühler 127 liegt normalerweise auf niedrigem Potential, bis zwei aufeinanderfolgende Taktsignal© von Leitung 12 5 vom Zähler empfangen worden sind und den Zähler fortschalten konnten. Umgekehrt ist die Ausgan^eleitung 16 3 des AnzeigezShlers 127 normalerweise auf hohem Potential, bis es den Z£hler möglich war, durch zwei aufeinander folgende Taktinpulse von der Leitung 12 5 fortzuschalten, und dann schaltet die Aus^angsleitung 163 in den zweiten Betriebszustand niedriger Fpannungn Der normale Fpannun.^szustand der Aus^angsleitungen 161 und 163 wird also durch Rücksteilsignale von den l'egativ- und Positiv-Fühlschaltun.^en über eine Fückstellsigiwillfcitur.^ 121 aufrechterhaltene Ersichtlich schalten die Spannungen auf den Ausgangsleitungen 161 und 163 aus dem Normalzustand, wenn zwei aufeinanderfolgende Taktsignale von Leitung 125 empfangen worden sind, ohne daß auf Leitung 121 ein Rück-Btellsignal aufgetreten ist_c Das ist der Fall, wenn die stufenweise änderung des Spannungsaueganges 103 des SignalVerstärkers A3 (Fig, 7) kleiner ist als 10 Millivolt, für zwei aufeinanderfolgend« Perioden, VJenn die Spannungen auf Leitungen 161 und 163 vom

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Normalzustand in den zweiten Zustand umschalten_e wird da a Riegelsi^nal auf Leitung' 53 unterbrochen und ei'nAustasfcsignal vor. der Anzeigeschaltung 39 weggenommen.

Wenn die Spannungen auf Leitungen 161 und 163 ihvQn wert haben₉ wodurch eine Temperaturanzeige verhindert ist _? ist ein Transistor Q12 gesperrt-. Wenn die Spannungspagel auf den Leitungen 161 und 163 in ihren zweiten Betriebszustand konnten» wenn eine Ablesung befohlen wird₈ wird der Transistor Q12 eingeschaltet„ da die spannung an seiner Basis erhöht wird-Die Basis des Transistors Q12 ist über einen Widerstand RhB und Reihendioden CR9 und CRlO mit der Auegangsleitung 161 verbunden, V?enn eine Schaltung des Transistors Q12 veranlaßt wird_s geht der Kollektor auf einen niedrigen Wert? Der Kollektor ist mit der Ausgangßleitung 163 verbunden und hält damit die Spannung der Ausgangsleitung 1£3 auf dem zweiten Wej?t_B der niedriger ist» als der normale Betriebspegel_c Der Emitter des Transistors Q12 wird auf Masse gehalten.·. Eine Diode CF? zwischen der Rückstellsignalleitung 121 und des l'ollektor des Transistors Q12 hält auch die Rückstellsignalleitung 129 auf einen niedrigen Wert, wenn die Ausgangsleitungen 161 und in ihren zweiten Betriebszustand geschaltet sind_P Dadurch werden irgendwelche späteren Rückstellsicnale auf Leitung daran gehindert _t eine Zurückweisung der gewünschten₈ ansu·» zeigenden Information zu bewirken,.

Die Ausgansslertung 1C3 ist direkt mit einem UiTD-Gattet» 165 verbundene Die Aussan^sleitunß ICl ist mit einem Tingan^ des UND-Gatters 165 durch den widerstand R**5 und eine damit in Reihe liegende Diode CR8 verbunden, Henn die Ausgangsspannungen der Leitungen 161 und 163 den normalen Zustand "nicht akzeptieren¹* haben (161 tief und 163 hoch) ist der Signalpegel auf der Austastsicnalleitung niedrig und verhindert damit eine Arbeit des Anzeigeteils der Schaltung 39 p 'tenn die

der Leitungen 161 und 163 in ihren sweiten Zustand 309831 /0932

(161 hoch und 1G3 tief) steigt die Ausgar.esiig an UKJ-Gatter IG5, und das Austastti^ral ^uf Leitung 135 erlaubt eine Anzeige der in Moment jeiessenen Temperature Die Betriebsartensignalleitunc 79 ist ebenfalls mit dem Fin^ang 167 des UND-Gatters 165 verbunden, so da.% wenn dessen Pegel niedrig ist (entsprechend dar Hctriebsart "Überwachung") erlaubt das Austastsignal auf Leitung 3 35 eine kontinuierliche Anzeige der gemessenen Temperaturan,.

Eine Liode CRIl liegt zwischen der Austastsignalleitung 135 am Ausgang des UND-Gatters 165 und dem Fritter eines Transistors QlS_n Her.n der Ausgang des UKD-Gatters 165 auf Leitung 135 auf einem niedrigen *?ert ist, erlaubt der Transistor Q13 einen Übertragungssignal 43, durch ein<»n Kondensator C15 zur Basis des Transistors Q13 zu laufen und von dessen Emitter in die Verriegelungssignalleitung S3-Dies erlaubt der Verriegelung 51 (Fip.c D jede Zählunp vom Zähler 37 von jedem Fntladungsimpuls vom Integrier«Kondensator CIl zu akzeptieren,: Wenn das Aust&etcignal auf Leitung 135 aber *uf einen hohen P«g*l steigt» wird die Übertragung ,von zusätzlichen Zählungen zum Riegel 51 dadurch verhindert, daß der» Transistor- Q13 abgeschaltet wird, weil dieser Über Diode CRIl eine hohe Spannung am Dnitter sieht_c Dadurch wird eine einzige Zählabl&eung im Riegel 51 gehalten und diese kontinuierlich angezeigt, bie durch Schalter 23 die Stromzufuhr zum Gerät abgeschaltet wird_r Der Transistor Q13 bleibt ebenfalls im Zugtand "ein", wenn das Betriebsartensignal einen niedrigen Wert hat, weil die Betriebsartensignalleitung 79 mit dem Emitter des Transistor» Q13 über eine Diode CRi2 verbunden ist- Wenn also der Betriebeartenschalter 137 so eingestellt ist» daß er seine Auegangespannung einen niedrigen Wert hat_f wenn das Gerät im "Oberwachungebetrieb" arbeitet, wird eine kontinuierliche

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-3C-

Obertrasuns des übertragungssignal8 von Leitung 43 zur Leitung 53 und damit zum Riegel 51 gewährleistete

Als spezielles Ausfuhrungsbeispiel werden Werte für die Bauteile gemäß Figr 7 und 8 wie folgt angegeben?

Rl6 j 240 Kiloohm Rl7: 4_ft7 :iegoha RlSi 249 Kiloohis K19s 100 Kiloolim

R20: 240 Vilnr.hm

R21: 1 Kiloohm

R22: 15,8 Kiloohm

R23: 15„8 Kiloohm

R24j 24_$9 Ohm

R25i 33 Kiloohm

R26: 60 Ohm

R48t 2,4 Kiloohm

R49s 33 Kiloohm

RSO*. 240 Kiloohm

C3t 0,1 ur

C4: 33 uF

CSt 33 uF

C6: 0,033 uF

C7i 0,0022 uF

C8r 0_sl uF

C9s l_e0 uF

ClO: 0,0047 uF

CRl t IN 751 CR2*B°,1N 914

R27i	33 Kiloohm
R2C:	82 Kiloohm
R29i	5,1 Kiloohm
R30:	10 Kiloohm
RUl:	47 Kiloohm
R42t	3,3 Kiloohm
R43t	10 Kiloohm
R44i	5,1 Kiloohm
R45:	100 Kiloohm
R46t	240 Kiloohm
R47:	100 Kiloohm
A3 :	741
A4 :	741
A5:	741
A6i	W
Q3g	2N 3565
Q4;	2N 3565
QSi	2N 3566
Q7s	2N 4351
Q8;	2N 3565
Q9t	2N 4351
Q12i	2N 3565
Q13?	2N 3565

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Ein bevorzugter Betriebsartenschalter 137 nach Figo i ist näher in Fig.> 9 dargestellt. Ein Ausgang eines Flip-Flops 171 ist mit der Betriebsartensignalleitung 79 verbunden, die entweder auf einen hohen Spannungswert (Temperaturbetrieb) oder einem niedrigen Spannungswert (Überwachungsbetrieb) gehalten wird« Fin negativer Spannungsimpuls am Eingang 173 des Flip-Flops 171 sorgt dafür, daß der Ausgangspegel auf Leitung 79 niedrig wird* Umgekehrt, ein negativer Spannungsimpuls am Eingang 175 des Flip-Flops 171 sorgt dafür, daß der Spannungspegel am Ausgang 79 auf den hohen Wert geht-

Zwei Kondaneator-Wideretands-Parallel-Schaltungen*in FIg, 9 sind wichtig für den Betrieb des Betriebsartenechalters 139* Der Kondensator CIl und sein Parallelwiderstand R33 steuert den Spannungepegel am Eingang 173 des Flip-Flops 171. Eine Seite des Widerstandes R33 ist ait -V verbunden, und die andere Seite mit einem Wideretand R32* Ein dritter Widerstand R31 liegt zwischen dem Widerstand R32 und +Vr Der Eingang des Flip-Flops 171 ist zwiechen den Widerstanden R31 und R32 angeschlossen-

Die zweite wichtige Kondensator-Widerstands-Schaltung ist die Parallelschaltung von C12 und R3H_a von dem ein Ende über eine Mode CRH mit +V verbunden, Während das andere Ende über einen Widerstand R3S an »V liegt. Der Verbindungepunkt zwischen der Par«lle!kombination von C12 und R3^, der mit den Wideretand R3S verbunden ist,, ist ebenfalls mit der Basis eines Transistors QlO übe? einen Widerstand R36 verbunden* die Basis liegt ferner üb«?» «inen Widerstand R37 an Masse_β so daß eine konstante Vorspannung an der Baals des Transistors QlO liegt« Der Emitter d@e Transistors QlO ist mit Masse verbunden , und der Kollektor liegt Qh&v einen Widerstand R38 an Spannung und weiter am Eingang

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175 des Flip-Flop 171„

Die Zeitkonstante der Schaltung C11/R33 ist kleiner als die Zeitkonstante der Schaltung C12/R3»f_c Wenn die Betriebe-Spannung an das Gerät gelegt wird, .indem der Schalter 23 geschlossen wird_e nachdem eine große Zeitspanne seit der letzten Benutzung verstrichen ist $ befinden sich der Hingang 173 dee Flip-Flops und der Eingang 175 beide auf niedrigem Pegelr Die Kondensatoren CIl und Cl2 laden jedoch beide_r CIl Ifidt schneller als C12 und damit wird der Eingang 173 des Flip~Flops vor den Eingang 175 positiv,- Dadurch geht die Spannung am Ausgang 79 des Flip-Flop hoch₉ so daß die Schaltung im "Temperaturbaitrieb" arbeitete

Wenn der Strom durch Schalter 23 des Gerätes nur kurzzeitig nach der letzten Benutzung unterbrochen wird₈ hatten der Kondensator CIl und C12 nicht genügend Zeit, sich voll zu entladen, entladen sich aber etvas, CIl entlädt sich schneller 'als C12 während der Zeit, in der Strom abgeschaltet ist_d so daß,, wenn der Strom wiederkommt_β der Eingang 173 des Flip-Flops sich auf niedrigen Wert befindet, während der Eingang das Flip»Flops auf höherem Wert bleibt_fi weil sich der Kondensator C12 wenig entladen hat« Da der Kondensator C12 wenig entladen ist₈ ist der Ladestrom bei erneuter Einschaltung sehr klein und nioht genug, um QlO wieder einzuschalten. Der Spannungspegel am Eingang 175 des Flip-Flops bleibt deshalb hoch_e während der Spannungepegel bei 173 niedrig ist, und damit wird das Betriebeartensignal 79 niedrig eingestellt? so d#ß das Gerät im"Überwachungsb*trieb^w arbeitet-

Beim speziellen_B beschriebenen AuefOhrungsbeispiel wurden für die Bauteile des Betriebsartenschalters 139 nach Fig_: 9 folgende

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~ 39 Vierte verwendet t

R31s	100	Kiloohm	CIl	O8I ur
R32t	18	Kilooha	C12i	10 uF
R33i	2UO	Kiloohm
R3Us	2U0	Kiloohm	CRUj	1 ΪΓ 91U
R3S:	100	lCiloohm
R36t.	2U0	Kiloohm	QlOi	2 K 356S
R37:	68	Kiloohm
R38:	U7	Kiloohm

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   _v 1* Bchaltungsanordnung für elektronische Thermometer, V-^aadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde, die den Wandler enthält, der seine elektrischen Eigenschaften aufgrund von Temperaturänderungen ändert, über eine elektrisch an den Wandler angeschlossene Leitung mit einem Stecker verbunden ißt, der zu einer Dose am Gerät paßt, und daß"der Stecker eine Bewertungsschaltung enthält, über die das Wandlersignal an den Steckkontakten liegt.

   2. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschaltung einstellbare Bauelemente zur Anpassung an den angeschlossenen Wandler aufweist.

   3. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^kennzeichnet^ daß die Bewertungsschaltung eine Widerstandsbrücke ist.

   4* Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsschaltung mit einem Impulserzeuger verbunden ist, der periodisch Impulse erzeugt, deren Breite proportional der Wandlertemperatur ist, und daß eine Impulsbreitenmeßschaltung und eine Anzeige für deren Meßwerte vorgesehen sind, wobei die letztere direkt Wandlertemperatur anzeigt.

   5«, Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß

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   der Impulserzeuger ein integrierender Analog-Digital -Konverter ist.

   6. Schaltungsanordnung für* elektronische Thermometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der integrierende Analog-Digital-Konverter einen Kondensator aufweist, der proportional der Ausgangsspannung der Bewertungsschaltung geladen wird, eine periodisch wirkende Entladeschaltung für den Kondensator und einen Impulserzeuger, der Impulse mit der Intladungszeit des Kondensators proportionaler Breite erzeugt·

   7. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet« daß ein frei laufender Binärzähler vorgesehen ist, der wenigstens Zählwerte zählt, die während der Dauer der Impulse auftreten.

   8. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung des Kondensators begonnen wird, wenn der frei laufende Zähler ein Überlaufsignal gibt.

   9. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet« daß die Entladung des Kondensators beendet wird, wenn die über ihm stehende Spannung einen vorgegebenen Wert erreicht, und gleichzeitig der Stand des 2iihlers abgelesen und gespeichert wird.

   1ü. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet.

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   daß der Stecker zusätzliche Steckkontakte aufweist, die wahlweise mit Verbindern miteinander verbindbar sind, die die Schaltung im Gerät beeinflussen, insbesondere Anzeige in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit steuern.

   11. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 6 bis 9 , dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder die Entladungszeit des Kondensators wahlweise auf einen bestimmten Wert schaltet.

   12. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet * daß an den Wandler eine auf die Steigungsrate der Temperatur ansprechende Schaltung angeschlossen ist, an den Wandler eine auf die Fallrate der Temperatur ansprechende Schaltung angeschlossen ist, eine Anzeigesteuerung vorgesehen ist, die auf Signale von diesen beiden Schaltungen anspricht, wenn diese Signale eine Rate kleiner als ein vorgegebener Wert repräsentieren, so daß eine Temperatur angezeigt wird, und daS eine Addiereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Temperaturanzeige additiv um einen Betrag geändertwird, der proportional der noch zu erwartenden Temperaturänderung ist.

   13. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet. daß die Addier einrichtung die Breite der Impulse um einen konstanten Betrag ändert.

   14. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach

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   Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß ein Betriebsartenschalter vorgesehen ist, mit dem -wahlweise auf direkte Anzeige oder Anzeige der zu erwartenden Temperatur geschaltet werden kann.

   15. Schaltungsanordnung für elektronische Thermometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsartenschalter aus einem bistabilen Element besteht, an das zwei RC-Schaltungen unterschiedlicher Zeitkonstante angeschlossen sind, so daß das Element bei längerer Stromunterbrechung in einen Betriebszustand und bei kürzerer Stromunterbrechung in den anderen Betriebszustand schaltet.

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