Курсовая работа: Пристрій для вимірювання температури та артеріального тиску

MMC–multimedia card;

RST–reset;

АТ–артеріальний тиск;

АЦП–аналогово-цифровий перетворювач;

АЧТ–абсолютно чорне тіло;

БВТ–безконтактне вимірювання температури;

ДАТ–діастолічний артеріальний тиск;

ІС–інтегральна схема;

КП –картка пам’яті;

МК–мікроконтролер;

РКІ–рідкокристалічний індикатор;

САТ–систолічний артеріальний тиск;

ФВЧ–фільтр верхніх частот.

ВСТУП

Пристрої для вимірювання температури тіла є одними з найстаріших діагностичних пристроїв. Вимірювання температури внутрішніх органів та шкіри дає лікарю важливу інформацію про фізіологічний стан пацієнта. Коли температуру не потрібно реєструвати безперервно, стандартним засобом вимірювання все ще залишається ртутний термометр. Проте у випадках, коли необхідно забезпечити безперервне спостереження за температурою пацієнта, вимірювальний пристрій не повинен створювати дискомфорту. Тому електронні термометри часто замінюють ртутні. Ці пристрої, що мають зручні для використання датчики, дозволяють отримати відлік температури значно швидше, а самі показання зчитувати значно зручніше, ніж на звичайному термометрі. Для вимірювання температури можна використовувати термопари, оптоволоконні термодатчики, напівпровідникові датчики температури та ін.

Визначення тиску крові пацієнта є стандартним клінічним вимірюванням, що здійснюється як в амбулаторних умовах, так і в умовах стаціонару. Знання артеріального тиску пацієнта допомагає лікарю оцінити стан серцево-судинної системи хворого. Для визначення тиску у людини використовуються різні прямі (інвазивні) та непрямі (неінвазивні) методи вимірювання. Для кожного з методів повинні бути оцінені ступінь його придатності в даній клінічній ситуації і точність вимірювання.

Метою виконання даної роботи є проектування пристрою для вимірювання температури та артеріального тиску, вивчення методів вимірювання цих параметрів та засвоєння принципів функціонування цифрових пристроїв.

Дана робота є актуальною, оскільки через надзвичайну важливість таких параметрів організму, як температура та артеріальний тиск, пристрій, що проектується, є необхідним в медицині та побуті.

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

1.1 Методи вимірювання температури тіла

1.1.1 Загальні відомості про вимірювання температури тіла

Вимірювання температури тіла дає лікарю важливу інформацію про фізіологічний стан пацієнта. Зовнішня температура тіла є одним з параметрів, що використовуються для оцінки стану пацієнта при інфекційних захворюваннях, шоці, артриті, хронічних запаленнях та ін.

Прилад для вимірювання температури людського тіла дуже мало відрізняється від приладів, що використовуються в різноманітних галузях промисловості, але для фізіологічних вимірювань температури необхідний вузький діапазон температур і спеціальні розміри і форма елементів чутливості.

У людського тіла можна вимірювати температури двох основних типів: системну (температура внутрішніх органів тіла) і поверхневу або шкіряну. Обидва вимірювання дозволяють отримати цінну діагностичну інформацію, хоча ширше використовується вимірювання системної температури.

Нижче описуються методи вимірювання температури за допомогою термопар, термісторів, оптоволоконних детекторів, а також шляхом реєстрації випромінювання [1].

1.1.2 Вимірювання температури за допомогою термопар

Вимірювання температури за допомогою термоелектрики засноване на відкритті, зробленому Зеєбеком в 1921 році: якщо спаї двох різнорідних металів, що створюють замкнутий електричний ланцюг, мають неоднакову температуру, то в ланцюзі протікає електричний струм. Зміна знаку у різниці температур спаїв супроводжується зміною напряму струму. Під термоелектричним ефектом розуміється генерування термоелектрорушійної сили (термоЕРС), що виникає через різницю температур між двома з'єднаннями різних металів і сплавів.

Таким чином, термопара може утворювати пристрій (або його частину), що використовує термоелектричний ефект для вимірювання температури. У поєднанні з приладом електровимірювання термопара утворює термоелектричний термометр. Вимірювальний прилад або електронну вимірювальну систему підключають або до кінців термоелектродів або в розрив одного з них.

Використання термопар має наступні переваги: малий час відгуку (постійна часу може досягати 1 мс), малі розміри (до 12 мкм в діаметрі), простота виготовлення і довготривала стабільність, дешевизна, зручність монтажу, можливість вимірювання малих різниць температур. Термопари можуть забезпечувати високу точність вимірювання температури на рівні ±0,01°С. До недоліків можна віднести малу напругу на виході, низьку чутливість і необхідність мати опорну температуру. Термопари можна зробити настільки малими за розмірами, що вони вміщатимуться всередині катетера або підшкірної голки [1].