Принцип работы градусника электронного: Электронный термометр

Электронный термометр

Можно ли доверять электронному медицинскому термометру?
В аптеке на прилавках появилось множество различных электронных термометров. И уже многие российские покупатели уверены, что электронный термометр врет. Так в чем же дело? Попробуем разобраться…

Принцип действия электронного термометра:
Медицинский электронный термометр имеет металлический наконечник, который меняет свою электропроводимость в зависимости от температуры тела человека. Затем эти изменения фиксируются устройством(датчиком), переводя их в привычные нам градусы Цельсия.
Заявленные производителям плюсы: высокая точность измерения (погрешность 0,1 градус). Более быстрый результат, в сравнении с ртутным термометром. Простота и удобство использования. Безопасность. Доступная цена. Дополнительные функции (память, подсветка, звуковой сигнал и так далее).
Минусы: Есть особенности измерения, при несоблюдении которых, результат сильно искажается.

Поэтому крайне необходимо предварительное изучении инструкции перед использованием. Неудобством можно назвать зависимость от элементов питания, другими словами, если села батарейка, а под рукой не оказалось новой, то измерение невозможно.

Почему при измерении мы можем получить не точность?
Многие читатели могут не согласится с таким плюсом, как точность измерения. Но дело не в том, что термометр плохой, а в том, что люди не привыкли приспосабливаться под определенные условия для правильной работы термометра.

Вся сложность заключается в том, что в России и странах бывшего СССР все мы привыкли измерять температуру подмышкой, тогда как во многих других странах измерение температуры производится во рту или ректально. Как правило, все подобные термометры импортного производства. А это значит, что производитель ориентируется не на нашу традицию измерения температуры, а на традицию жителей своей страны. Во многих странах измерение у маленьких детей производится ректально, а у всех остальных орально.

Кровь и наконечник как в полости рта, так и в прямой кишке отделены друг от друга тонкой прослойкой слизистой, потому и нагревание наконечника происходит быстро.
Основной тепло несущий средой организма является кровь. Чем меньше тканей отделяет ее от наконечника термометра, тем быстрее произойдет выравнивание их температур, т.е. быстрее нагреется наконечник.

Именно поэтому измерение температуры подмышкой электронным термометром занимает в среднем 4-5 минут. В инструкции к термометрам написано все правильно о скорости измерения и о точности, НО! только для потребителя, привыкшего измерять температуру орально или ректально. Когда производитель пишет от 10 секунд, то это действительно от, а не 10 секунд. А не потому, что термометр бракованный и врет. Кожа значительно толще слизистой, поэтому и измерения должны длиться дольше. Электронные термометры по точности не уступают ртутному – это факт.

Первый звуковой сигнал не означает, что измерения закончены, он означает, что скорость измерения температуры снизилась и теперь прирост температуры происходит более плавно. Значение температуры тела после первого звукового сигнала является приблизительной и измерение нужно продолжить.
И еще нюанс!
— Оральная температура больше подмышечной (или аксилярной, если говорить медицинским термином) на 0,3-0,6 градуса.
— Ректальная температура больше аксиллярной на 0,6-1,2 градуса. (Опять же не забываем у женщин учитывать период цикла. В овуляцию температура выше в ректальной области).

Нюансы, при соблюдении которых вам гарантирована ваша правильная температура на дисплее электронного термометра.

Итак, после еды, принятия ванны, душа, физической активности измерение производить через 30 минут.
После возвращения с улицы в холодное время года так же измерение производить через 30 минут.
Грудным детям так же эти правила нужно соблюдать .
Подмышечная впадина должна быть абсолютно влажная, если вы решили произвести измерение именно так.
После первого звукового сигнала необходимо продолжить измерение. Время измерения варьируется от 15-2 минут до 4-5 в зависимости от области измерения.
При измерении в подмышечной впадине ВАЖНО, чтобы рука была плотно прижата к туловищу. Малейшее ослабление контакта с кожей может привести к неточности измерения. И преждевременному сигналу. Производители так же рекомендуют термометр в подмышку вставлять не перпендикулярно тела, а вдоль.
Наконечник должен быть строго в подмышечной ямке.
Так же для точности измерения можно поставить термометр подмышку в выключенном состоянии и прижать его рукой, чтобы наконечник нагрелся и через 30 секунд включить термометр.
Для долговечности батарейки старайтесь сразу после измерения выключать термометр
Состояние батарейки можно определить по значку на дисплее (как с телефонами мобильными, все просто)
Нельзя хранить термометр при повышенной влажности (ванна и так далее)
Исходя из этого, можно смело говорить, что в большинстве случаев мы неправильно измеряем температуру этим термометром, отсюда и неточные значения, и разочарования от покупки.

Характеристики электронных термометров


Так же в числе ряд характеристик указывается некоторыми производителями водонепроницаемость. Это означает, что термометр можно опускать в дезсредства и не более того.
Так же встречаются модели без возможности смены батарейки, на этот факт необходимо обращать внимание перед покупкой. Если вы приобретете именно такой термометр, то он будет работать пока не сядет батарейка и все.
Так же есть модели с гипоаллергенным наконечником. Удобен для людей с аллергией на металлы. Такой наконечник выглядит позолоченным и убирает риск развития аллергии в месте измерения температуры.
Автовыключение удобно тем, что если вы забыли выключить, то через 10 секунд он выключится сам. Позволяет дольше сохранить срок службы батарейки.
Гибкий наконечник так же встречается во многих моделях. Зачем это? В первую очередь для удобства ректального измерения, не травмирует слизистую, не скользит по телу, так как слегка прорезинен.
По этой же причине наконечник не такой холодный, как металлический.
Гибкий наконечник может подстраиваться под изгибы тела, как следствие более плотное прилегание и как опять же следствие точность измерения.
Так же есть практически у каждого производителя термометры для маленьких детей. Они яркого дизайна, на некоторых изображены фигурки животных (зайчик, уточка).
Термометры-соски. Не совсем уверена, что они удобны. Во-первых детки, как правило, во время болезни капризничают. Есть риск, что сока вылетит изо рта раньше, чем термометр сделает свое дело. Во-вторых, зачастую у деток и начинается заболевания с насморка. 

Если вы сомневаетесь в выборе или уже определились, не важно, приходите в аптеку нашего центра и мы вам обязательно поможем приобрести именно ваш термометр. Наш адресу: Новая Слобода, 4 (на территории МЦ «Мой Доктор») Вы можете узнать по телефону: 8 (929) 628-34-00, а также заказать необходимые Вам лекарства (включая гомеопатические препараты).

Почему электронные градусники врут? 5 способов, которые помогут точно измерить температуру

«Трое из Простоквашино», мультфильм, 1978

Ртутные градусники постепенно уходят в прошлое. Самая главная причина — это не совсем безопасно, ведь разбитый ртутный градусник представляет собой серьезную угрозу для здоровья. Альтернатива старым градусникам — электронные измерители температуры. Только есть одно но — они очень часто неправильно показывают температуру тела. В рубрике «Окей, Гугл» решили разобраться, почему так происходит и как правильно мерить температуру электронными градусниками.

Принцип работы

Принцип работы электронного термометра значительно отличается от классического ртутного, что логично. Указание температуры во втором происходит за счет увеличения объема ртути при нагревании, что по большому счету делает неважным то, как его держать. В электронных же термометров датчик находится на конце, поэтому только нагрев этой части влияет на показания. В остальной части термометра только провода. Именно по этой причине надо внимательно следить за положением градусника, чтобы добиться точности. Если контакт с телом неплотный или датчик частично свободен, то температура будет ниже.

Погрешность электронного градусника может быть достаточно большой (1,5 градуса), особенно если измеряли температуру вы неправильно и быстро.

Сколько держать электронный градусник?

Большинство электронных градусников снабжены звуковым датчиком, который извещает о том, что температура измерена. Но обольщаться не стоит. В большинстве инструкций указано, что звуковой сигнал не является поводом для завершения измерения. Ваша температура может еще незначительно подняться на 0,3-0,4 градуса. Так что лучше подержать градусник подольше. Или запомнить разницу, которую показывает градусник через несколько минут после звукового сигнала и в дальнейшем добавлять ее. Обычно разница составляет 0.3-0.4 градуса, но лучше проверить это самостоятельно.

Кстати, в США температуру измеряют в основном во рту, а не в подмышечной впадине.  В подмышечной впадине градусник не успевает нагреться. Даже дорогие модели градусников с увеличенным датчиком, специально предназначенные для измерения под мышкой, показывают на 0.2-0.3 градуса меньше. Так что можно попробовать измерить температуру по американскому методу.

Как проверить исправность градусника?

Если вы сомневаетесь в правильности показаний термометра, то можно провести следующий простой тест с помощью двух градусников и стакана воды. Возьмите обычную теплую воду и поместите туда оба градусника. Данные будут одинаковыми спустя три минуты. Это даст вам возможность судить о том, насколько правильно работает термометр. Если же данные электронного градусника сильно отличаются, то вам прямая дорога в сервисный центр.

Кстати, тест на температуру можно провести не только на воде, но и на себе, измерив температуру ртутным и электронным градусником. Разницу показаний запомните и дальше просто добавляйте недостающие градусы. Как правило, разница составляет примерно 2 десятых. На ртутном 36,6, на электронном — 36,4. На ртутном 37,5 — на электронном 37,3.

Финальная инструкция: как правильно измерять температуру

  1. Обязательно правильно держите градусник (вертикально/под углом вниз, сильно прижмите).
  2. Не обращайте внимания на писк, держите столько же времени под мышкой, сколько и ртутный, пока температура окончательно не перестанет увеличиваться (5-10 минут).
  3. Прибавляйте фиксированное число в момент писка (число индивидуально для человека и способа измерения).
  4. Измеряйте температуру не под мышкой, а во рту.
  5. Купите ртутный градусник, но в оболочке, которая не пропускает ртуть при разбивании.

Цифровые термометры, Как работает цифровой термометр

ЖЕНЕВА, Огайо, 5 марта 2019 г.

Как работают цифровые термометры?

Раньше термометры были простыми.

Сначала была стеклянная трубка , наполненная жидкостью , которая расширялась по мере увеличения температуры. Мы все понимали, как это работает. Затем появились биметаллические термометры . Их изготавливали из слоистой полосы из 2-х металлов с разными коэффициентами расширения, свернутой в бухту. При нагреве катушки металл расширялся и катушка немного разматывалась. Это движение используется для перемещения стрелки, указывающей на температуру. Это простая концепция, которую понимает большинство людей.

Самые ранние наблюдения за температурой в мире: Сеть Медичи (1654-1670) – научный сотрудник ResearchGate.

На сегодняшний день лучшие термометры цифровые , как по скорости, так и по точности. Тем не менее, большинство людей не знают, как работает цифровой термометр.

Новинка цифровых термометров — цифровой термометр с регистрацией данных TEGAM 931B0042 Это краткий обзор того, как работают цифровые термометры.

Все начинается с датчика . В отличие от жидкостного термометра и биметаллического термометра, цифровому термометру нужен датчик.

В настоящее время используются 4 популярных датчика :

  1. Термопары
  2. Датчики температуры сопротивления (RTD или PT100)
  3. Термисторы
  4. Твердотельные датчики

Все эти датчики производят изменение напряжения, тока или сопротивления при изменении температуры. это «аналоговые» сигналы в отличие от цифровых сигналов. (Подробнее об этом позже.)

Чтобы понять, как работает цифровой термометр, вам нужно знать, как работает датчик. Не вдаваясь в подробности, каждый из этих датчиков имеет отдельный аналоговый выход.

  • Термопара имеет собственный генерируемый мВ-сигнал , который пропорционален разнице температур между двумя ее концами.
  • RTD представляет собой резистор, который изменяет свое сопротивление почти линейно в зависимости от температуры .
  • Термистор — это резистор, который изменяет свое сопротивление нелинейным образом в зависимости от температуры.
  • Твердотельный датчик требует внешнего питания и выдает небольшое линейное напряжение , пропорциональное температуре.

Термометр должен возбуждать и измерять «сигнал» от датчика. Каждый метод отличается, но в результате получается электрический сигнал, пропорциональный температуре.

Цифровой термопарный термометр

Цифровой термометр требует двух измерений для определения температуры. Во-первых, у него есть датчик для измерения температуры в месте подключения термопары — это известно как «компенсация холодного спая» (CJC). Во-вторых, он измеряет мВ-сигнал от термопары. Чтобы определить температуру на конце, удаленном от термометра, он вычитает температуру CJC из сигнала горячего конца, а затем преобразует это напряжение в температуру.

Цифровой термометр сопротивления

Цифровой термометр сопротивления по сути является омметром. Он измеряет сопротивление датчика. Для этого на датчик подается либо очень небольшое напряжение возбуждения, либо ток возбуждения, и измеряется напряжение на датчике. 4-проводное соединение часто используется для минимизации ошибок измерения — 2-проводное для передачи возбуждения, 2-проводное для измерения напряжения на датчике. Очень точные системы также меняют полярность возбуждения и усредняют два показания для устранения индуктивных, емкостных эффектов и эффектов термопары. Некоторые также пульсируют возбуждение, чтобы свести к минимуму самонагрев датчика из-за мощности возбуждения.

Цифровой термисторный термометр

Цифровой термисторный термометр обеспечивает напряжение или ток возбуждения термистора. Поскольку изменение сопротивления термистора велико по сравнению с сопротивлением выводов, термистор обычно имеет двухпроводное соединение. Возбуждение преобразуется термистором в сигнал напряжения, а затем термометр преобразует измеренное напряжение в температуру.

Цифровой твердотельный термометр

Цифровой твердотельный термометр подает ток возбуждения на датчик и измеряет линейный (мВ/°) сигнал от датчика.

Теперь у нас есть термометр , обрабатывающий датчик и производящий электрические измерения его выхода. Этот сигнал, напряжение или сопротивление, является аналоговым сигналом . В термометре этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь ( аналого-цифровой ). Преобразователь A в D преобразует аналоговый сигнал в серию импульсов (цифровой сигнал ). Теперь сигнал находится в цифровом мире. Оказавшись в цифровом мире, сигнал сопоставляется с кривыми сопротивления датчика, добавляется CJC для термопары, и цифровой сигнал отправляется на привод дисплея, который преобразует сигнал температуры в сигнал для включения определенных сегментов дисплея, чтобы что вы, человек, можете «прочитать» фактическую температуру.

Точность цифрового термометра в основном зависит как от аналогового, так и от цифрового мира. Точность возбуждения и ошибки измерения плюс любые ошибки, связанные с изменением температуры окружающей среды в аналоговом мире, а в цифровом мире ошибка аналого-цифрового преобразователя и точность уравнений аппроксимации кривой, используемых для соответствует точной кривой датчика.

  • Термометр сопротивления использует уравнение Callendar-Van Dusen , в котором описывается взаимосвязь между сопротивлением платинового датчика сопротивления (RTD) и температурой.
  • Термометр термопары использует таблицы термопар или полиномы, опубликованные ASTM.
  • В термисторных термометрах
  • используются таблицы или полиномы, предоставленные поставщиком датчика.
  • Твердотельные термометры получают линейный сигнал мВ/ᵒ, поэтому n o требуется дополнительное цифровое преобразование . Однако точность этого сигнала зависит от точности возбуждения, аналого-цифрового преобразователя и собственной погрешности датчика.

В заключение

Теперь у вас есть обзор всей обработки сигналов, которая происходит внутри цифрового термометра. Понимание того, как взаимодействуют датчик и термометр, должно помочь вам правильно применять датчики и проводить наилучшие измерения.

Ресурсы TEGAM по цифровым термометрам

  • Технические описания цифровых термометров
  • Брошюра о продукте для измерения температуры и влажности
  • Цифровые термометры и датчики температуры – Основная страница продукции
  • Руководство по датчикам температуры Инфографика

Свяжитесь с TEGAM, если у вас есть вопросы или вопросы, или чтобы запланировать бесплатную демонстрацию наших цифровых гермометров.

Insight — Как работает цифровой термометр

 

Цифровые термометры постепенно заменяют обычный ртутный термометр из-за простоты снятия показаний. Люди часто ошибочно полагают, что он содержит ртуть. Цифровые термометры не содержат ртути. Эти термометры содержат термистор внутри наконечника, который используется для измерения температуры. Они обеспечивают быстрые и высокоточные результаты в диапазоне температур тела.

Эти термометры легко читаются благодаря ЖК-дисплею. Они оснащены звуковым сигналом и функцией памяти и могут записывать широкий диапазон температур. Врачебный термометр, который чаще всего используется, может показывать температуру от 94°F до 105°F (от 35°C до 42°C). Это три в одном термометре, так как он может регистрировать оральную, вспомогательную и ректальную температуру.

 

 

Рис. 1: Изображение цифрового термометра

 

 

Рис. 2: Верхняя часть термометра с крышкой, защищающей батарею

 

Колпачок находится в верхней части термометра, так как эта часть удерживается отдельно от корпуса. Он яркого цвета и изготовлен из гладкого твердого пластика. Основной функцией этой крышки является защита аккумулятора от внешних условий окружающей среды.

Батарея

 

Рис. 3: Ячейка кнопки цифрового термометра

 

Батарея изготовлена ​​из металла, имеет небольшие размеры и серебристый цвет. Тип батареи, используемой для питания термометра, называется батарейкой. На техническом языке это известно как батарея LR41. Он обеспечивает напряжение 1,5 В при нормальных условиях эксплуатации. Обладает отличной устойчивостью к протечкам и может храниться в течение длительного периода времени. Размещается в отсеке в задней части корпуса под крышкой.

Структура

Рис. 4: Внешний корпус и внутреннее устройство цифрового термометра

 

Корпус термометра изготовлен из слегка твердого пластика по сравнению с колпачком. Его длина составляет 100,5 мм, а ширина увеличивается снизу вверх. Самая широкая часть находится у шляпки, а самая тонкая — у кончика. В нем находится экран дисплея, электронная схема, кнопка питания и другие детали. Спецификации дизайна варьируются от компании-производителя к компании.

 

 

Рис. 5: Изображение кнопки, расположенной внутри цифрового термометра

 

Кнопка используется для включения и выключения термометра. При нажатии кнопки для его запуска раздается звуковой сигнал всего на секунду, показывая, что он включен.

 

 

Рис. 6: ЖК-дисплей цифрового термометра

 

Экран дисплея, также известный как ЖК-экран (жидкокристаллический дисплей), имеет прямоугольную форму. Обычно используемый экран имеет длину 15,5 мм и ширину 6,5 мм. Основной функцией экрана дисплея является отображение измерения температуры в oC или oF. Сначала он отобразит последнее измеренное значение в течение 3 секунд, а затем начнет мигать. Этот мигающий градус означает, что он готов к измерению температуры.

Внутренняя схема

 

Рис. 7. Схема цифрового термометра

 

Схема цифрового термометра показана на рисунке выше. Он состоит из микроконтроллера, памяти, встроенной в виде микросхемы COB, а также некоторых пассивных компонентов, таких как конденсатор, резисторы, датчики, зуммер и переключатель. Аналоговое значение измеренной температуры преобразуется микроконтроллером в цифровую форму и затем отображается на ЖК-дисплее. Если значение температуры превышает максимальное значение, раздается звуковой сигнал.

 Рабочий

 

Рис. 8: (верхнее изображение) Наконечник цифрового термометра (нижнее изображение) Наконечник термометра, вид вблизи

 

Наконечник называют сердцем термометра.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *