专利名称：一种非接触式测量人体温度的红外测温探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测温探头，具体为一种非接触式测量人体温度的红外测温探 头。
背景技术：
体温是人体生理环境的一个重要指标，体温异常说明人体生理环境出现异常，有 生病的可能，医学上常用水银体温计来测量人体温度，这种测量方法准确，但速度慢，为接 触式测量。近年来传染性疾病频发，如非典、禽流感、甲流等，给社会带来恐慌。有效预防传 染性疾病扩散是保证社会群体安全的首要任务，而疾病患者往往又伴随着体温升高，因此 快速准确非接触式测量人体体温成为有效预防传染性疾病扩散的关键。红外测温技术为此 提供了方便。目前用于非接触红外测温的探头按应用领域分主要有工业型与医疗型，工业型红 外测温探头测温范围广，但精度不高(一般为士 1度)，不适合人体温度测量。医疗型非接触 式红外测温探头虽然精度相对工业型高，但也存在一些不足，如距离系数比D S低(D S 为探测距离与探测面积直径之比，此系数越大，探测有效距离越远，测温越准确)，超过一定 距离时，无法准确测量人体温度；受外界杂散光干扰严重，信噪比低等。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种非接触式测量人体 温度的红外测温探头的技术方案。所述的一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于镜筒内依次设置 菲涅尔透镜、热电堆红外温度传感器和信号放大处理电路板，镜筒后面还设置铝散热屏蔽 件，镜筒外表面包裹铝箔，内表面设置黑色粗糙能消除杂光的栅栏结构，平行进入镜筒的信 号光透过菲涅尔透镜后聚焦在热电堆红外温度传感器上。所述的一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于所述的信号放大 处理电路板上的信号放大处理电路采用AD8552自稳零运放，信号处理采用集成24位AD的 C8051F350单片机，信号放大处理电路设置有电源与数据通信接口。所述的一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于所述的数据通信 接口采用SMBus双向串行总线。上述一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，采用了镜筒外表面包裹铝箔， 内表面黑色粗糙，包含消除杂光的栅栏结构，大大消除了杂散光的干扰，采用菲尼尔透镜将 信号光聚焦在热电堆红外温度传感器上，提高了测量的信噪比与距离系数比；由于本实用 新型采用自稳零运放，24位AD电路设计，提高了探头的测量准确度与分辨率。说明书附图
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，镜筒1内依次设置菲涅尔透镜3、热 电堆红外温度传感器4和信号放大处理电路板5，镜筒1下部还设置铝散热屏蔽件6，菲涅 尔透镜3安装在镜筒1内，可将平行进入镜筒1的信号光透过菲涅尔透镜3后聚焦在热电 堆红外温度传感器4上，镜筒1外表面包裹铝箔，内表面设置黑色粗糙能消除杂光的栅栏结 构2，铝散热屏蔽件6为热电堆红外温度传感器4提供散热与屏蔽，为信号放大处理电路板 5提供屏蔽，减小外界杂散光的干扰，菲尼尔透镜3、热电堆红外温度传感器4、信号放大处 理电路板5安装于具有铝散热屏蔽的镜筒1内，构成一个整体。信号放大处理电路板5上 的信号放大处理电路采用AD8552自稳零运放，信号处理采用集成24位AD的C8051F350单 片机，信号放大处理电路设置有电源与数据通信接口，数据通信接口采用SMBus双向串行 总线。如
图1所示，一个视场之外的强光源(如太阳)发出的光，进入探头，直接照射在 内壁上，并由内壁反射到探测器上，这就是杂光，它能大大降低温度传感器的信噪比，并有 可能将信号淹没。为了提高信噪比，消除杂散光干扰，本实用新型采用在镜筒1内壁设计尖 峰状栅栏结构2，通过合理的排列，将照射在内壁的杂散光反射出镜筒，使得传感器4接收 不到杂散光。来自于目标物体(人体表)的红外辐射可以近似的看作为平行光，进入镜筒1后， 经菲尼尔透镜3后，聚焦在热电堆红外温度传感器4上，转变成电信号。镜筒1长35毫米，外径22毫米，内径16毫米，菲涅尔透镜3直径20毫米，焦距20 毫米，热电堆红外温度传感器4型号为TPS333，有效光敏接收面0. 7 X 0. 7毫米，铝壳长65 毫米，外径22毫米。该热电堆红外温度传感器4的距离系数比D S达到200 7，测温误差小于 士 0.3 °C，符合国家标准。
权利要求1.一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于镜筒⑴内依次设置菲涅 尔透镜(3)、热电堆红外温度传感器(4)和信号放大处理电路板(5)，镜筒(1)后面还设置 铝散热屏蔽件(6)，镜筒(1)外表面包裹铝箔，内表面设置黑色粗糙能消除杂光的栅栏结构 (2)，平行进入镜筒(1)的信号光透过菲涅尔透镜(3)后聚焦在热电堆红外温度传感器(4) 上。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于所 述的信号放大处理电路板(5)上的信号放大处理电路采用AD8552自稳零运放，信号处理采 用集成24位AD的C8051F350单片机，信号放大处理电路设置有电源与数据通信接口。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式测量人体温度的红外测温探头，其特征在于所 述的数据通信接口采用SMBus双向串行总线。
专利摘要本实用新型涉及一种测温探头，具体为一种非接触式测量人体温度的红外测温探头。其特征在于镜筒内依次设置菲涅尔透镜、热电堆红外温度传感器和信号放大处理电路板，镜筒后面还设置铝散热屏蔽件，镜筒外表面包裹铝箔，内表面设置黑色粗糙能消除杂光的栅栏结构，平行进入镜筒的信号光透过菲涅尔透镜后聚焦在热电堆红外温度传感器上。本实用新型采用的镜筒外表面包裹铝箔，内表面黑色粗糙，包含消除杂光的栅栏结构，大大消除了杂散光的干扰，采用菲尼尔透镜将信号光聚焦在热电堆红外温度传感器上，提高了测量的信噪比与距离系数比；由于本实用新型采用自稳零运放，24位AD电路设计，提高了探头的测量准确度与分辨率。
文档编号A61B5/01GK201775622SQ20102029034
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者卓成辉, 朱周洪, 陈华才 申请人:浙江卓瑞机电有限公司;杭州华内光电科技有限公司