Аналіз технічних характеристик термодавачів для проектування електронних термометрів

Abstract

В статті проведений аналіз технічних особливостей, які необхідно враховувати під час побудови медичних термометрів. Розглянута класифікація електронних медичних термометрів для вимірювання температури людини. Проведено аналіз термометрів з точки зору їх придатності для моніторингу температурних коливань на поверхні біологічного об'єкту. Розглянута залежність роздільної здатності термометра для різних діапазонів температур. Виявлено, що роздільна здатність термометра (крутизна) пов'язана з його коефіцієнтом передачі. Розширення діапазону вимірюваних температур призводить до зниження коефіцієнта передачі, і навпаки, зниження діапазону призводить до збільшення крутизни в стільки ж разів. Важливо відзначити, що при обмеженій максимальній вихідній напрузі термометра існує сталість відтворення діапазону контрольованих температур ΔT на коефіцієнт перетворення температури в напругу U/°C. Проведений порівняльний аналіз різних типів давачів температури зокрема, перетворювач температура - напруга (TC1047) фірми Micirochip в корпусі SOT23, термодавач (SMT16030) фірми Smartec в корпусі TO18, термістор (203JG1F) фірми NTC в корпусі DO35, (LM19) фірми National Semiconductor в корпусі TO92, і (TSIC306) фірми Hygrosens в корпусі SO8. Розглянуто коефіцієнти інформативності перетворення термодавачів, залежності теплової постійної часу від маси давача в різних видах корпусів. Встановлено, що високу перспективу мають термометри з давачами на основі напівпровідникових діодів, оскільки давачі такого типу забезпечують високу швидкодію, малий час відгуку, роботу в режимі мікрострумів, які максимально зменшують саморозігрів давача, високу чутливість, хорошу лінійність в заданому діапазоні температур (25-40 °С), стабільність електричних параметрів. Поряд з високими експлуатаційними характеристиками давачів на основі напівпровідникового діода мають невисоку вартість.