在醫(yī)院和家庭中普遍使用酒精（或水銀）溫度計來測量體溫，不僅測量時間長，而且讀數(shù)也不方便。市場上銷售的數(shù)字體溫計不僅精度較低、體積大、耗電多，而且功能單一，難于推廣應(yīng)用。ＨＯＬＴＥＫ公司推出的ＨＴ７５００型醫(yī)用數(shù)字體溫計集成電路，可滿足醫(yī)院及家庭的急需，特別適合構(gòu)成高精度（±０．１℃）、多功能、微型化的臨床體溫計，可滿足醫(yī)院及家庭的急需。

１、ＨＴ７５００的性能特點(diǎn)

ＨＴ７５００是一種單片低電壓ＣＭＯＳ電路，可配合５０３ＥＴ型高精度熱敏電阻構(gòu)成體溫計。 ５０３ＥＴ在＋２５℃時的標(biāo)稱值為５０．００Ω，熱敏指數(shù)Ｂ為４．０５５Ｋ（江蘇興順電子有限公司生產(chǎn)），它的外圍電路非常簡單，僅需３只電阻、４只電容、１只壓電陶瓷蜂鳴器和３ 位半液晶（ＬＣＤ）顯示器即可。

ＨＴ７５００的測量精度很高，它既可測量攝氏溫度，又可測量華氏溫度？范圍為＋３２．０℃～＋４２．０℃（或＋９０．０ °Ｆ～＋１０８．０ °Ｆ）。在＋３５℃～＋３９℃（或＋９５ °Ｆ～＋１０２ °Ｆ）范圍內(nèi)，其測溫精度高達(dá)±０．１℃（或±０．２ °Ｆ），這是其它數(shù)字溫度計所難以達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。此外，ＨＴ７５００還具有多種溫度報警及自動關(guān)機(jī)功能。當(dāng)體溫超過＋３７．５℃時，蜂鳴器會發(fā)出持續(xù)時間為４ｓ的報警聲，而當(dāng)體溫低于＋３２℃或超過＋４２℃時，該體溫計將分別顯示出下限溫度、上限溫度。若等待時間超過８分鐘４０秒，它將自動關(guān)機(jī)以節(jié)省電能。下次通電后能自動顯示斷電前最后一次測量的體溫值。

由ＨＴ７５００設(shè)計的這種數(shù)字體溫計具有最大讀數(shù)保持功能，能測量人體最高溫度。同時還具有ＬＣＤ顯示器自檢及電池低電壓指示功能。

ＨＴ７５００采用＋１．５Ｖ單電源供電，電源電壓允許范圍是＋１．３Ｖ～＋１．６５Ｖ，工作電流為６０μＡ，備用狀態(tài)下的電源電流可降至１．０μＡ以下，因而可采用１．５Ｖ鈕扣電池供電。其環(huán)境溫度范圍為－２～＋７５℃。

２、ＨＴ７５００的工作原理

２．１ 引腳功能

ＨＴ７５００采用３３腳微型化表貼式封裝，芯片尺寸僅為３．２８（ｍｍ）×３．０５（ｍｍ）。其引腳排列如圖１所示。各引腳的功能如下：

ＵＤＤ、ＵＳＳ：分別接＋１．５Ｖ電池和地。

ＵＥＥ：負(fù)電源端，可利用倍壓器和外部充電泵電容（以下簡稱泵電容）產(chǎn)生－１．５Ｖ電源，以供驅(qū)動ＬＣＤ用。

ＬＯＷＣ：電池電壓檢測端，不用時懸空。

ＳＣ：參考電阻與熱敏電阻的公共端。

ＲＦ、ＲＳ：分別接參考電阻和熱敏電阻。

ＰＳＷ：接電源開關(guān)，以控制體溫計的通、斷電。

ＴＥＳＴ２：用戶測試端，此端接ＵＤＤ時，ＬＣＤ顯示全部筆段， 據(jù)此可判定ＬＣＤ有無筆段殘缺現(xiàn)象。

ＣＬＦＨ：攝氏溫度／華氏溫度選擇端，此端開路時，儀表顯示攝氏溫度，該腳接ＵＤＤ時，顯示華氏溫度。

ＯＳＣＩ、ＯＳＣＯ：分別為系統(tǒng)振蕩器的輸入、輸出端，外接８２０ｋΩ的振蕩電阻。

ＢＺ１和ＢＺ２：接蜂鳴器（ｂｕｚｚｅｒ，英文縮寫為ＢＺ）。

ＣＯＭ１～ＣＯＭ３：接ＬＣＤ背面的３個公共電極（簡稱背電極）。

ＳＡ１～ＳＡ３、ＳＢ１～ＳＢ３、ＳＣ１～ＳＣ３、ＳＤ１：ＬＣＤ的筆段及標(biāo)志符驅(qū)動端。

ＣＡＰ、Ｃ５１２：泵電容連接端。其余引腳為廠家測試芯片用引腳。

２．２ 工作原理

ＨＴ７５００的內(nèi)部框圖如圖２所示。該芯片內(nèi)部主要包括系統(tǒng)振蕩器、傳感器振蕩電路、控制電路、計數(shù)器和比較器、定時器、倍壓器、脈沖參數(shù)表及脈沖發(fā)生器、計數(shù)、比較及鎖存器以及ＬＣＤ驅(qū)動器等電路。當(dāng)溫度發(fā)生變化引起熱敏電阻值改變時，該值將通過傳感器振蕩電路轉(zhuǎn)換成頻率信號。脈沖發(fā)生器用于根據(jù)預(yù)先存儲好的脈沖參數(shù)表來設(shè)定閘門的通斷。計數(shù)器用于對該頻率信號進(jìn)行計數(shù)以得到被測溫度數(shù)據(jù)。通過ＬＣＤ驅(qū)動器可使液晶屏上顯示出被測體溫值。

當(dāng)溫度越限（含超出正常體溫范圍、超上限、超下限）時，利用芯片中的比較器可使ＬＣＤ顯示出相應(yīng)的標(biāo)志符，并使蜂鳴器發(fā)出超溫報警聲。

ＬＣＤ的驅(qū)動電壓為３Ｖ。利用倍壓器可將＋１．５Ｖ電源變換成－１．５Ｖ電源，二者串聯(lián)即可得到３Ｖ電壓。倍壓器的原理等效于極性反轉(zhuǎn)式ＤＣ／ＤＣ電源變換器，其特點(diǎn)是利用振蕩器和開關(guān)式控制器使兩組模擬開關(guān)交替地通、斷以完成電路切換。正半周時，＋１．５Ｖ電池對泵電容充電，負(fù)半周時將泵電容上的電荷轉(zhuǎn)移到ＵＥＥ端的外部電容上以形成－１．５Ｖ電壓。這種電源稱之為“泵電源”，由于其開關(guān)頻率很高，因此電能損耗極低。

ＨＴ７５００所配的３位半ＬＣＤ顯示器的右邊有標(biāo)識符“° Ｅ”和“？”。其中，“° Ｅ”可分別構(gòu)成單位符號“℃”和“ °Ｆ”，依次代表攝氏溫度和華氏溫度。“？”用作電池低電壓指示。ＨＴ７５００采用１／３偏置法來動態(tài)驅(qū)動ＬＣＤ顯示器。

３、數(shù)字體溫計的電路設(shè)計

由ＨＴ７５００構(gòu)成的數(shù)字式攝氏體溫計的電路如圖３所示。該儀表采用１．５Ｖ鈕扣電池供電。Ｒ１用來調(diào)節(jié)電池電壓檢測端的閾值電壓，以便在電池電壓Ｅ小于＋１．３Ｖ時使ＬＣＤ顯示符號“？”，從而提醒用戶及時更換電池。ＲＥＦ為基準(zhǔn)電阻，５０３ＥＴ為熱敏電阻溫度傳感器。ＳＢ為帶自鎖功能的電源鍵。

Ｓ１和Ｓ２為撥動開關(guān)。閉合Ｓ１時可檢查ＬＣＤ的全部筆段，測量體溫時應(yīng)將Ｓ１斷開。為了顯示攝氏溫度，必須斷開Ｓ２。Ｒ２為系統(tǒng)振蕩器的振蕩電阻，Ｒ２為８２０ｋΩ（典型值）時，時鐘頻率為３２ｋＨｚ。ＢＺ為壓電陶瓷蜂鳴器，其發(fā)聲頻率為５．３ｋＨｚ。Ｃ２和Ｃ３為倍壓器的外部電容。ＬＣＤ顯示器的正常顯示范圍是＋３２．０℃～＋４２．０℃，人的體溫就在此范圍內(nèi)。為了降低成本，還可簡化電路。可去掉Ｓ１、Ｓ２，并將Ｒ１改成固定電阻。該數(shù)字體溫計的測量過程如下：

接通電源時，蜂鳴器發(fā)出“嘟，嘟”聲，持續(xù)時間為０．１２５ｓ。此后的整個測量過程如下：

（１） 顯示全部筆段，持續(xù)時間為２ｓ；

（２） 顯示上次關(guān)機(jī)前的最后一次測量值，顯示時間為２ｓ；

（３） 顯示符號“Ｌ ℃”，持續(xù)２ｓ；

（４）顯示正在測量的體溫ｔ，然后符號“℃”以１Ｈｚ的頻率閃爍；

（５）若ｔ＜＋３２℃，則顯示符號“Ｌ ℃”，表示體溫過低；

（６）若ｔ≥＋４２℃，則顯示符號“Ｈ ℃”，表示體溫過高；

（７）在測量體溫過程中，顯示并保持最高體溫值，直至檢測到更高的體溫時，顯示值才被更新；

（８）若所測得的體溫在１６ｓ后仍保持不變，則符號“℃”停止閃爍；

（９）測量停止時，若ｔ＞＋３７．５℃，則蜂鳴器發(fā)出“嗡、嗡”聲，間隔為０．１２５ｓ，持續(xù)４ｓ。若ｔ≤＋３７．５℃，則蜂鳴器以０．５ｓ的間隔時間發(fā)出嗡嗡聲，表示被測體溫正常。

（１０）倘若測量結(jié)束后的８分鐘４０秒內(nèi)溫度又升高，則符號“℃”再次閃爍并開始下一個測量周期；

（１１）假如測量結(jié)束后，經(jīng)過８分鐘４０秒未見溫度升高，就自動關(guān)機(jī)。

需要說明兩點(diǎn)：第一，當(dāng)電池電壓太低時，低電壓指示符就以１Ｈｚ的頻率閃爍，但此時測量值已不準(zhǔn)確；第二，當(dāng)蜂鳴器持續(xù)發(fā)聲４ｓ后，ＨＴ７５００將不再測量溫度。

數(shù)字體溫計的工作流程如圖４所示。

責(zé)任編輯：gt