智能红外线耳温计有什么优点?

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目前,水银体温计因其价廉且性能稳定,是我国医院及家庭使用最为广泛的测温器材,80%以上的医院使用水银体温计进行测量体温。

但是水银体温计进行测温存在诸如测量时间长、易发生交叉感染、体温计破碎引起汞中毒等缺陷。


相比之下,近年来采用越来越多的红外线耳温计恰能避免上述缺点,且二者温度测量结果并无较大差异。


红外线耳温计优点

  1. 操作简便快捷。传统水银体温计测温至少要3min,耳温计测量一般只需10s,大大节省时间,减少了护理工作量。

  2. 可避免贡柱式体温计测量时的一些安全隐患,如测量口腔温度时体温计不慎被咬碎引起汞中毒的危险等。

  3. 测温部位和使用的一次性保护胶套从实质上减少了交叉感染的机会。

  4. 使用红外耳温计无需使用消毒液浸泡消毒,减少了消毒液的排放,减少了环境污染。

  5. 适用于新生儿温度测量。


Fortitude


红外耳温计的优点

传统体温测量是使用水银温度计进行接触式测量,具有性能稳定、误差小等优点,但存在测量时间长、交叉传染风险大、玻璃破碎易引起汞中毒等缺点。而红外耳温计是通过红外传感器采集耳腔和鼓膜的红外辐射并转化为数字信号,主控CPU 单元将数字信号转换为温度值并显示在液晶屏上。与水银温度计相比,红外耳温计具有高精度、高分辨率、测量速度快、操作简便、安全舒适等优点。

基于红外测温原理,耳温计主要由数字红外传感器、低功耗CPU、液晶显示屏和其他外围电路组成。CPU 通过I2C 总线读取MLX90615采集的红外辐射信号,将其转换为对应的人体耳腔温度值并显示在液晶屏上。实验表明,该耳温计分辨率达到了0.02℃,准确度达到了0.1℃,实现了耳温的准确、快速测量。

红外耳温计的基本原理

下视丘是大脑控制体温的重要器官,与耳朵最接近。机体深部平均温度发生变化,耳朵的温度也迅速发生变化,并且耳朵内部为封闭区域, 受外界因素影响小,因此耳温与体温最接近。红外耳温计通过测量人体耳道和鼓膜的红外辐射来测量人体温度,其辐射能量密度与温度的关系符合斯蒂芬-波尔兹曼辐射定律: E=εσT4 (1)

其中,E为辐射出射度,即单位面积所发射的辐射功率,单位为W/m3;ε为物体的辐射率;σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数;T为物体的热力学温度,单位为K。

式(1)表明,物体的温度越高,辐射功率越大。只要已知物体的温度和它的辐射率,即可计算出它所发射的辐射功率。反之,如果测量出物体的辐射功率,即可确定物体的温度。因此,应用红外传感器吸收红外辐射的原理测量耳腔温度的仪器,称为红外耳温计。红外传感器采用串联的热电偶,冷接头放置在厚的芯片衬底上,热接头放置在薄膜上,薄膜吸收红外辐射,从而产生微弱电信号。根据式(1) 的原理, 红外传感器的输出信号为:

Vir(Ta,To)=A(T4 o-T4 a) (2)

其中,A为总体的敏感度,和传感器的结构设计有关;To为目标物体的热力学温度,单位为K,由红外温度传感器测出;Ta为环境的热力学温度,单位为K,需要附加的传感器测量目标物体的环境温度。

(以下介绍一种基于医用数字红外传感器MLX90615 的红外耳温计设计)

硬件设计

红外耳温计依据红外辐射原理进行体温测量,主要由数字红外传感器、主控CPU 单元、液晶显示器和其他外围电路组成,其设计框图如图1所示。当按键按下时,数字红外传感器将采集到的红外辐射转换成数字信号。主控CPU 采集的数字信号经过运算后,在液晶屏显示出耳腔温度值,并伴随蜂鸣器鸣叫。

1、传感器部分

传感器部分采用数字红外传感器MLX90615,主要由红外热电堆传感器、低噪声放大器、16位模数转换器和功能强大的DSP 单元等组成,其结构框图如图2所示。红外热电堆传感器将采集到的红外辐射转化为电信号, 并经过低噪声放大器放大后送给模数转换器。模数转换器输出的数字信号经FIR/IIR 低通滤波器调理后送入数字信号处理器,数字信号处理器对数字信号运算处理后输出测量结果并保存在MLX90615 内部RAM 中,可以通过SMBus或PWM方式供主控CPU 单元读取。

MLX90615 具有宽温度范围的高精度、高分辨率、发射率可调节、SMBus 兼容的数字接口等优点,而作为医用的MLX90615ESG-DAA 在36~39 ℃的人体温度范围内的精确度达到了±0.1 ℃。MLX90615广泛应用于高精度非接触温度测量、家用温度控制、卫生保健、多重温度区域控制等领域。

2、主控CPU

CPU 采用基于ARM Cortex-M3 的32 位微控制器EFM32G842F64。该控制器具有高速可靠、资源丰富、低功耗、宽温度范围等优点, 广泛应用于电机控制、医疗保健、手持设备等场合。EFM32G842F64具有64 KB 的片内Flash 程序存储器、53 个通用I/O引脚、2 个12 位A/D 转换器、3 个通用定时器等外设资源和USART、I2C、SPI等通信接口, 能够满足红外耳温计的设计要求。该设计中微控制器EFM32G842F64主要完成判断按键输入、红外传感器信号的采集与处理、驱动液晶屏显示和蜂鸣器鸣叫等功能。

3、液晶显示器

该设计显示部分采用基于HD44780 液晶芯片的通用1602 字符型液晶屏, 它是指显示的内容为16×2,即可以显示两行, 每行16 个字符和数字的液晶模块。液晶显示屏具有功耗低、体积小、对比度可调、内置字符发生器、易匹配处理器等优点。

4、其他外围电路

其他外围电路部分主要包括按键、蜂鸣器等部分。按键主要产生中断信号, 使EFM32G842F64执行红外温度检测功能。蜂鸣器则提示用户红外温度检测结束。

软件设计

1、程序设计

软件设计采用模块化程序设计,主要包括:初始化模块、按键检测模块、红外温度检测模块和液晶显示模块等,其程序流程如图3 所示。初始化模块主要完成复位、通用I/O、中断、定时器、I2C 等初始化设置。按键检测模块主要是检测按键是否按下,从而触发外部中断并执行红外温度检测功能。红外温度检测模块主要是按照I2C 总线方式对数字红外传感器MLX90615 进行读取操作, 并按预定的公式将数字信号转换成耳腔温度值。液晶显示模块主要是驱动液晶显示器, 将耳腔温度值显示在液晶屏上,方便用户读取数据。当温度值显示在液晶屏上时,蜂鸣器鸣叫, 提示温度测量工作结束。

2、红外温度检测模块

微控制器EFM32G842F64内部集成了I2C 串行接口,因此该设计采用SMBus 兼容方式对红外传感器MLX90615 进行读写操作。红外测温模块主要包括读取从地址、设置发射率、读取被测物体数据、温度转换等步骤,其程序流程见4。在红外温度检测模块中,EFM32G842F64对数字红外传感器MLX90615进行读写操作, 首先读取红外耳温计中从器件MLX90615 的子地址(SMBus 从动器地址默认地址为5Bh)。MLX90615 中发射率出厂设置为1,而人体皮肤发射率为0.98。为了补偿被测物体的发射率,需要重新设置MLX90615 的发射率。MLX90615的RAM 单元07h 地址存放的是被测物体的温度值,因此,按照I2C 总线时序读取多字节数据。MLX90615中读出的温度值转换为摄氏温度的公式为:

To=RAM(07h)0.02-273.15 (3)

由于突发性流行疾病时常爆发,传统的体温测量方式已经不能满足人体温度的测量要求。我们设计的红外耳温计采用低功耗的ARM 处理器和高精度的数字红外传感器,简化了硬件和软件设计任务,提高了设计的分辨率和精确度,在临床护理、家庭保健等方面具有广泛的应用前景。实验表明,该设计的分辨率达到了0.02℃,精确度达到了0.1℃,实现了快速、准确测量人体耳腔温度的目的。


与界


你好,我来回答本行业的问题。


我翻看了下大家的答案,有些比较靠谱,有些明显是搬运哈。我们家里先后使用过水银温度计、电子体温计和你说的红外耳温计,所以我对这几款产品优缺点都有体会。此外,社会上广泛使用的还有一种叫红外额温计的,就是疫情期间小区门口给你测温用的那种非接触的电子额温计,跟红外耳温计基本是一回事。大家的回答,说红外耳温计优点的比较多,但是却没有人指出它的缺点,所以我结合产品的物理性能和个人的使用体会,画一个表格帮你全面分析一下。

家庭温度计推荐

上图是我自己画的,描述都比较清晰,我就不再解读了。

我建议家庭应该搭配的配置温度计,首先水银温度计就不要使用了,因为存在中毒危险,有小朋友的家庭,可不能大意。我推荐的方式是有条件的家庭配备电子温度计+红外耳温/额温计的一主+1备的搭配方案,平常使用红外的,比较方便,在孩子觉得不舒服或者家长摸额头发现孩子有可能发烧时,则果断采用电子温度计来进行精准的测量。



小贴士

  1. 人的体温容易受外界刺激,在饭后、运动后、喝热水后或者情绪激动时,量的体温都不一定准确,最好休息半小时再测

  2. 一天中,人的体温也不是恒定的,下午和晚上要比早上高一些
  3. 如果觉得体温异常,最好多测几次


以上就是我的回答,祝您生活幸福,喜欢我的回答请给我点赞,听说点赞是免费的哦^_^ @科技民兵


科技民兵


你好,智能红外耳温枪与普通红外测温枪测试方案类似,只是外观和内部计算有所差异,比正常红外测温枪的主要优点时测量温度较为准确,正常人的腋下、口腔、耳内受外部环境影响较小更接近人体的体温,所以测量出来的温度较为准确。


智能红外耳温枪也是采用红外线专用探头传感器收集物体发射的红外线转变为微弱的uV~mV级电压信号,经过近百倍的电压放大,通过高精度高分辨率AD转换器,得出的数字信号经过单片机复杂的处理,方能得出实际的温度,再通过人机界面如LCD显示、语音报数等进行表现出来的。



智能科技电力


我个人是从事医疗器械的相关售后工作,所以对这个红外线也非常了解,我给大家讲下所有体温计共同的缺陷,希望可以帮到你,谢谢。

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土豆强


如果一个人生病了,尤其是小孩,他会不舒服会哭会闹啊,如果这个时候再拿一个那种传统式的水银的体温计,让他来量个10分钟的体温,他会很不开心,会哭闹得更加厉害,如果一不小心体温计掉地上了,水银会撒出来的话,会更加的危险,所以这种红外的很方便,也会减轻小孩的心理负担。所以我认为红外的便捷,省时省力,本人有亲身体会

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80后日志


优点:红外线耳温计是通过测量耳朵鼓膜的辐射亮度,非接触地实现对人体温度的测量。只需将探头对准内耳道,按下测量钮,仅有几秒钟就可得到测量数据,非常适合急重病患者、老人、婴幼儿等使用。


小朱医生来科普


智能红外线耳温计是家庭、单位必不可少的!

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80后大崔生活记


优点:红外线耳温计是通过测量耳朵鼓膜的辐射亮度,非接触地实现对人体温度的测量。只需将探头对准内耳道,按下测量钮,仅有几秒钟就可得到测量数据,非常适合急重病患者、老人、婴幼儿等使用。


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准确率高,比较方便简单,价格高一点。


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