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医疗物流储藏装置 电子恒温控制系统

阅读：968发布：2024-01-10

专利汇可以提供医疗物流储藏装置电子恒温控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，包括温度调节装置，包括放大器及连接放大器两个输入端的基准电压源和温度感应电压源，所述温度感应电压源为输出电压随温度变化而变化的电压源，所述基准电压源和温度感应电压源分别连接一电压锁存装置；所述放大器的输出端连接一AD转换器输入端，所述AD转换器与温度调节装置控制连接；所述电压锁存装置包括一电容，还包括逻辑模块和一环境温度传感器，所述环境温度传感器输出数字式的温度感应信号，并输入计时器组。本发明用于医疗物品，特别是血液制品或器官的物流储藏，能够一定程度上克服电源或器件故障造成的温度偏差，保证运输的药品或器官能够恒温保质的到达目的地。，下面是医疗物流储藏装置电子恒温控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，包括温度调节装置，其特征在于：包括放大器及连接放大器两个输入端的基准电压源和温度感应电压源，所述温度感应电压源为输出电压随温度变化而变化的电压源，所述基准电压源和温度感应电压源分别连接一电压锁存装置；所述放大器的输出端连接一AD转换器输入端，所述AD转换器与温度调节装置控制连接；
所述电压锁存装置包括一电容，所述电压锁存装置在使能有效时，与电压源隔离并将电容上锁存的电压输出；
还包括逻辑模块，所述逻辑模块与两个电压锁存装置的控制端连接，所述恒温控制系统还包括柜门开关传感器和重量传感器，所述柜门开关传感器和重量传感器的输出端与计时器组连接，所述计时器组和AD转换器的输出端与逻辑模块连接；
还包括一环境温度传感器，所述环境温度传感器输出数字式的温度感应信号，并输入计时器组；
所述计时器组的功能为：当柜门开关传感器和重量传感器的输出信号变化时，输出变温使能信号，当传感器的输出信号均无变化时，计时并延时关闭变温使能信号；当温度感应信号连续发生多个相同趋势的变化时，输出环境温度变化信号；
所述逻辑模块所实现的逻辑功能为：在没有输入变温使能信号和环境温度变化信号的同时检测到AD转换器的输出端输出信号发生数值变化时，启动两个电压锁存装置。
2.如权利要求1所述的医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，其特征在于，所述计时器组对于柜门开关传感器的输出信号无变化延时时间为T1，对于重量传感器的输出信号无变化延时时间为T2，且T1小于T2。
3.如权利要求1所述的医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，其特征在于，所述电压锁存装置为连接在电容和电压源之间的开关，所述电容连接在地和放大器输入端之间。
4.如权利要求1所述的医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，其特征在于，所述基准电压源包括一端接地的可调电阻，温度感应电压源为发射极接地的三极管，还包括一自偏置电流镜，电流镜的输入端和输出端分别连接可调电阻另一端，及三极管的基极和集电极，所述可调电阻为多晶电阻。

说明书全文

医疗物流储藏装置电子恒温控制系统

技术领域

[0001] 本发明属于电子/医疗领域，涉及一种医疗物品物流储藏装置，具体涉及一种医疗物流储藏装置电子恒温控制系统。

背景技术

[0002] 医疗运输过程中，对于药品、血液制品、疫苗及器官等均有较严格的温度要求，在运输过程中由于都不是稳定可靠的大电网电源，而是运输工具自带电源或采用电池供电，同时由于恒温箱在运输过程中的颠簸，或电源电压自身的波动，容易造成可调的温度基准抖动发生变化，或温敏电阻阻值发生偏移，造成恒温控制温度点的偏移。

发明内容

[0003] 为克服现有恒温箱存在的技术缺陷，本发明公开了一种医疗物流储藏装置电子恒温控制系统。

[0004] 本发明所述医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，包括温度调节装置，其特征在于：包括放大器及连接放大器两个输入端的基准电压源和温度感应电压源，所述温度感应电压源为输出电压随温度变化而变化的电压源，所述基准电压源和温度感应电压源分别连接一电压锁存装置；所述放大器的输出端连接一AD转换器输入端，所述AD转换器与温度调节装置控制连接；所述电压锁存装置包括一电容，所述电压锁存装置在使能有效时，与电压源隔离并将电容上锁存的电压输出；还包括逻辑模块，所述逻辑模块与两个电压锁存装置的控制端连接，所述恒温控制系统还包括柜门开关传感器和重量传感器，所述柜门开关传感器和重量传感器的输出端与计时器组连接，所述计时器组和AD转换器的输出端与逻辑模块连接；
还包括一环境温度传感器，所述环境温度传感器输出数字式的温度感应信号，并输入计时器组；
所述计时器组的功能为：当柜门开关传感器和重量传感器的输出信号变化时，输出变温使能信号，当传感器的输出信号均无变化时，计时并延时关闭变温使能信号；当温度感应信号连续发生多个相同趋势的变化时，输出环境温度变化信号；
所述逻辑模块所实现的逻辑功能为：在没有输入变温使能信号和环境温度变化信号的同时检测到AD转换器的输出端输出信号发生数值变化时，启动两个电压锁存装置。

[0005] 优选的，所述计时器组对于柜门开关传感器的输出信号无变化延时时间为T1，对于重量传感器的输出信号无变化延时时间为T2，且T1小于T2。

[0006] 优选的，所述电压锁存装置为连接在电容和电压源之间的开关，所述电容连接在地和放大器输入端之间。

[0007] 优选的，所述基准电压源包括一端接地的可调电阻，温度感应电压源为发射极接地的三极管，还包括一自偏置电流镜，电流镜的输入端和输出端分别连接可调电阻另一端，及三极管的基极和集电极，所述可调电阻为多晶电阻。

[0008] 采用本发明所述的医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，用于医疗物品，特别是药品或器官的物流储藏，能够一定程度上克服电源或器件故障造成的温度偏差，保证在短途运输过程中，运输的药品或器官能够恒温保质的到达目的地。附图说明

[0009] 图1为本发明所述医疗物品物流储藏装置的一种具体实施方式结构示意图，图中附图标记名称为AP1-放大器，AP2 –电源检测比较器，SD-三极管，R-可调电阻，P1-第一PMOS管，P2-第二PMOS管，C1-第一电容，C2-第二电容，K1-第一开关，K2-第二开关。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

[0011] 本发明所述医疗物流储藏装置电子恒温控制系统，包括温度调节装置，其特征在于：包括放大器及连接放大器两个输入端的基准电压源和温度感应电压源，所述温度感应电压源为输出电压随温度变化而变化的电压源，所述基准电压源和温度感应电压源分别连接一电压锁存装置；所述放大器的输出端连接一AD转换器输入端，所述AD转换器与温度调节装置控制连接；所述电压锁存装置包括一电容，所述电压锁存装置在使能有效时，与电压源隔离并将电容上锁存的电压输出；还包括逻辑模块，所述逻辑模块与两个电压锁存装置的控制端连接，所述恒温控制系统还包括柜门开关传感器和重量传感器，所述柜门开关传感器和重量传感器的输出端与计时器组连接，所述计时器组和AD转换器的输出端与逻辑模块连接；
还包括一环境温度传感器，所述环境温度传感器输出数字式的温度感应信号，并输入计时器组；环境温度传感器的温度感应器件安装在储藏装置外部以检测外界环境温度。

[0012] 所述计时器组的功能为：当柜门开关传感器和重量传感器的输出信号变化时，输出变温使能信号，当传感器的输出信号均无变化时，计时并延时关闭变温使能信号；当温度感应信号连续发生多个相同趋势的变化时，输出环境温度变化信号；所谓多个相同趋势的变化，是指温度持续上升或持续下降的状态，温度感应信号每个数值变化表征的温度变化量由AD转换器和放大器的检测性能决定，通常根据实际情况设定环境温度变化信号所需要的变化数量。

[0013] 所述逻辑模块所实现的逻辑功能为：在没有输入变温使能信号和环境温度变化信号的同时检测到AD转换器的输出端输出信号发生数值变化时，启动两个电压锁存装置。逻辑模块和计数器模块的功能均可以利用现有的硬件编程语言如VHDL或VERILOG等编程烧入FPGA等实现，也可以利用其它软件编程写入DSP等数字处理器实现。

[0014] 本发明的发明目的在于解决由于电路和电子元件故障或电源地线电压较为异常，引发现有的温度传感器发出错误的温度感应电压，导致恒温模块输出错误信号，使得物流储藏装置内的温度与预设温度发生偏差。

[0015] 正常工作状态下，设定基准电压源输出的基准电压，该基准电压值决定了物流储藏的恒温温度。放大器将基准电压和温度感应电压源的输出电压值的差值进行比较放大，输出一个模拟信号到AD转换器转化为数字信号，该数字信号输入到温度调节装置实现温度控制，通过放大器所得到的模拟电压跟随输入电压的差值变化而变化，例如当正向输入端电压显著高于反向输入端电压时，输出一个较高的模拟电压值，反之则输出一个较低的模拟电压值，当二者接近时，输出一个介于最高和最低电压的中间电压值，该模拟信号转化的数字信号通常控制温度调节装置进入三种状态，较大功率加热使储藏装置温度上升，较大功率制冷使储藏装置温度下降，小功率加热或制冷平衡外界环境热交换，使储藏装置保持恒温。

[0016] 在储藏装置内部温度达到设定温度的正常情况下，恒温状态时的储藏装置温度几乎没有变化，放大器输出一个几乎固定的模拟电压值，且该电压值被AD转换器转化的数字信号可以控制温度调节装置稳定的输出一个较低的功率用于平衡储藏装置与外界的热交换。

[0017] 当外界环境温度发生变化时或储藏装置的柜门被打开再关上时，外界空气或物质进入储藏装置，导致温度平衡被打破，使得放大器输出的模拟电压值发生变化，温度调节装置开始以较大功率输出以重新达到温度平衡。

[0018] 而在电源或器件发生故障的状态下，虽然储藏装置的柜门没有被打开，且外界环境温度也没有发生变化，但放大器仍然会输出异常信号，导致温度调节装置持续上升或降低温度，从而导致储藏装置温度不符合要求。

[0019] 本发明中，对柜门、储藏物重量及外界温度进行检测，当放大器输出的模拟电压值发生变化导致AD转换器的输出数字信号变化时，如果此时柜门开关传感器和重量传感器的输出信号在之前一段时间内均无变化，意味着在一定时间内没有柜门开关和物品的出入，同时环境温度变化信号表征外界环境温度，在外界环境温度也没有明显的上升和下降的情况下，意味着储藏柜自身状态和外界环境均未发生显著变化。此时的AD转换器的输出数字信号值变化则意味着是一种不正常变化。

[0020] 在不正常变化的状态下，输入变温使能信号和环境温度变化信号都无异常，而AD转换器的输出端输出信号发生数值变化，此时意味着可能是基准电压自身或温敏电阻阻值发生异常变化，此时开启两个电压锁存机构，将之前基准电压连接的第一电容C1和温度感应电压连接的第二电容C2上所储存的电压作为输入电压接入放大器的两个输入端，从而维持运算放大器的正常工作。图1所示的具体实施方式中，电压锁存装置为连接在电容和电压源之间的第一开关K1和第二开关K2，所述电容连接在地和放大器输入端之间。

[0021] 一般而言，仅开关柜门，而不放入或拿出储藏物，则每次开关柜门导致的热量损失小于物品重量还发生变化产生的热量损失，所需回复正常温度的时间也更短，因此，所述计时器组对于柜门开关传感器的输出信号无变化延时时间为T1，对于重量传感器的输出信号无变化延时时间为T2，且T1小于T2。

[0022] 图1所示的具体实施方式中，所述基准电压源包括一端接地的可调电阻R，温度感应电压源为发射极接地的三极管SD，还包括一自偏置电流镜，由第一PMOS管P1和第二PMOS管P2组成，电流镜的输入端和输出端分别连接可调电阻另一端，及三极管的基极和集电极，所述可调电阻为温度系数几乎为零的多晶电阻。

[0023] 图1所示的优选的具体实施方式中，还可以设置一个电源检测比较器AP2，用于检测电源电压，所述电源检测比较器信号输出端与逻辑模块连接，所述逻辑模块还具备以下功能：当电源检测比较器输出电源异常信号时，且放大器输出信号发生数值变化，则启动两个电压锁存装置，保证放大器输出正常的信号。

[0024] 前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

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