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探頭能量耗散測(cè)試要求
溫度探頭是電子體溫計(jì)為核心的部件,由溫度傳感器構(gòu)成,如熱電阻、熱敏電阻、熱電偶或集成溫度傳感器等,其作用是基于物質(zhì)的熱電阻或熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng),將自身溫度表現(xiàn)為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)并傳遞給控制電路,以完成電子測(cè)溫。6、病者如需進(jìn)行實(shí)測(cè),應(yīng)在預(yù)測(cè)20s發(fā)出鳴響提示時(shí)繼續(xù)保持測(cè)量狀態(tài)(不取出),約10分鐘后蜂鳴器再次鳴響時(shí)取下的體溫計(jì),屏幕中央顯示數(shù)字即為病者實(shí)測(cè)體溫,填寫(xiě)記錄,關(guān)機(jī),實(shí)測(cè)結(jié)束。目前市場(chǎng)上的電子體溫計(jì)探頭多數(shù)是采用熱敏電阻傳感器的電阻型溫度探頭,其電阻值隨著溫度的升高而急劇減小,并呈現(xiàn)非線性變化,且具有體積小、靈敏度高、反應(yīng)速度快、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。電子體溫計(jì)控制電路通過(guò)測(cè)量熱敏電阻阻值的變化,便可以得知被測(cè)介質(zhì)的溫度變化,并將測(cè)得的溫度通過(guò)顯示屏,以數(shù)值的方式,直觀地展現(xiàn)給使用者。
測(cè)試儀器及方法
探頭能量耗散測(cè)試需要用到的儀器有:恒溫水?。?Polyscience ,溫度探頭測(cè)試環(huán)境)、溫度計(jì)( Fluke 1521 ,用于精準(zhǔn)測(cè)量水浴溫度)、直流電源(Motech LPS-305 ,給被測(cè)溫度探頭供電)、數(shù)字萬(wàn)用表( Fluke 287 ,測(cè)量溫度探頭電流)、數(shù)字萬(wàn)用表( Hioki ,測(cè)量溫度探頭電壓)等。大能量耗散是電阻型溫度探頭的關(guān)鍵性能指標(biāo),是指由電子體溫計(jì)指示單元提供給溫度探頭以使其能夠工作,但由此產(chǎn)生的自熱不超過(guò)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許限值的z大功率。下文以實(shí)際案例解析測(cè)試過(guò)程:
首先,將恒溫水浴溫度設(shè)置為37℃,用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)其溫度穩(wěn)定至37℃左右(標(biāo)準(zhǔn)要求37±0.1℃C) ,分離被測(cè)體溫計(jì)外殼,將其溫度探頭穩(wěn)定晨浮于恒溫水浴中,使其均勻受熱,用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得37℃時(shí)加載到溫度探頭的z大工作電壓為1.06V ;之后,將體溫計(jì)取出并分離出溫度探頭,使用直流電源給溫度探頭供電,串聯(lián)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表以測(cè)電流,并聯(lián)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表以測(cè)電壓,并將溫度探頭部分全部懸浮靜置于水浴中以使其均勻受熱。由小而大調(diào)整輸入電壓,測(cè)試三個(gè)或以上不同輸入電流值。需要注意,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求z大測(cè)試功率應(yīng)為2mW(溫度探頭的z大工作功率均大于此值)。需要注意,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求z大測(cè)試功率應(yīng)為2mW (溫度探頭的z大工作功率均大于此值)。因此該測(cè)試過(guò)程輸入功率范圍應(yīng)至少覆蓋0-2mW ,否則會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。本案例共測(cè)試了20組數(shù)據(jù),輸入功率范圍: 0.0004-2.0041mW ,每組數(shù)據(jù)均由輸入電壓值和電流值構(gòu)成。
測(cè)試數(shù)據(jù)分析
根據(jù)每組輸入電流和電壓,均可計(jì)算對(duì)應(yīng)的輸入功率,以及等價(jià)電阻,并按照被測(cè)溫度探頭規(guī)格表的R-T轉(zhuǎn)換表(阻值一溫度轉(zhuǎn)換表)進(jìn)行線性播值得到等價(jià)電阻對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換溫度值,結(jié)果示例如表1:將所有各組數(shù)據(jù)的輸入功率和對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換溫度用數(shù)據(jù)分析軟件Origin8.0進(jìn)行線性擬合(z小二乘法) ,
數(shù)據(jù)分析軟件會(huì)自動(dòng)給出z小二乘法擬合結(jié)果的斜率和誤差分布,由上可得擬合溫度變化一輸入功率函數(shù):
av (溫度變化)=0.28529x (輸入功率)
當(dāng)AY (溫度變化) =0.01℃時(shí),由上式可得z大能量耗散對(duì)應(yīng)的輸入功率為0.035mW,線性插值可得溫度探頭在370對(duì)應(yīng)電阻值,并計(jì)算得到探頭輸入電壓為1.0228V ;而其它加工方法一般只是在平板上產(chǎn)生凸起或凹陷以及缺口、孔和邊緣等形狀。當(dāng)AY (溫度變化) -0.02℃C時(shí),同理可得z大能量耗散對(duì)應(yīng)的輸入功率為0.0701mW,其在37℃時(shí)對(duì)應(yīng)的探頭輸入電壓為1.4468V.