体温测量仪的制作方法

本实用新型实施例涉及体温测量技术领域，尤其涉及一种体温测量仪。

背景技术：

在四大生命体征(T、P、R、Bp)中，体温是排在最前位的一个，体温测量可以直接用于临床疾病的预防、诊断。

体温测量常用的方法有口腔测量法、腋下测量法、耳温测量法等。用于口腔测量的体温表叫口表，用于腋下测量的体温表叫腋表，用于耳温测量的体温表主要是红外耳温枪。使用体温计的测量方式在测量前都应将体温表内的水银柱甩至35℃以下。

测量体温的具体方法如下：

(1)口腔测量法：将口表消毒、擦干，将水银头端放于患者舌下，让患者紧闭口唇，切勿用牙咬，也不要说话，以免体温表被咬碎或脱落。3分钟后取出，在光亮处，将体温表横持，并慢慢转动，观察水平线位置的水银柱所在刻度。正常的口腔温度为36.2～37.2℃。

(2)腋下测量法：擦干患者腋下，将腋表轻轻放入患者腋下，使水银头端位于腋窝的顶部，让患者夹紧腋窝。5～10分钟后取出，查看方法同口表。正常腋下体温为36～37℃。

(3)耳温测量法：目前采用为红外耳温枪的方式进行测量，红外耳温枪为热辐射原理，受到环境温度、光强、距离以及被测者的皮肤粗糙程度等影响，精度比较差。也有极少量采用体温计进行耳温测量，但是由于外耳道与 外部环境的空气流通，测试结果较实际结果偏低。

但是，无论上述哪种测量方案，由于体温测量的环境与外界并不隔离，即无法在一个相对密闭的环境中进行的测量，从而导致体温测量的准确性较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种体温测量仪，用以克服现有技术中缺陷。

本实用新型实施例提供一种体温测量仪，其包括：耳塞探头和无线发射电路，所述耳塞探头的入耳端设置有温度传感器，所述温度传感器与所述无线发射电路连接，所述耳塞探头可插入被测量人体的外耳道中以使所述耳塞探头中的所述温度传感器与外界环境隔离，所述耳塞探头测量所述外耳道的温度以电信号输出，并通过所述无线发射电路对所述电信号进行模数转换以发射。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述耳塞探头包括本体、支撑结构以及设置在本体一端面上的温度传感器，所述本体设置在所述支撑结构上的近耳端。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述本体为弹性的隔热本体，用来阻断由于耳外环境温度和耳内温度温差导致的热流通，所述温度传感器内嵌在所述隔热本体中并裸露在一端面上，使得所述温度传感器可插入被测量人体的外耳道中。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述弹性的隔热本体在插入被测量人体的外耳道过程中体积由小变大直至充分贴合所述外耳道内壁以达到热隔离效果。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路封装在一圆弧形外壳中，所述耳塞探头插入被测量人体的外耳道中后位于耳廓中。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述温度传感器的信号输出线设置在所述耳塞探头的支撑结构中，并与无线发射电路连接。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路包括蓝牙模块、zigbee、LoRa或者WIFI模块，以发射经模数转换处理后的电信号。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述温度传感器为热敏电阻；对应地，所述无线发射电路包括信号处理电路，用于将所述热敏电阻在测温过程中实时具有的电阻值转化为模拟电压信号。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路还包括滤波器，所述滤波器与所述信号处理电路电连接，以用于对所述信号处理电路处理得到的模拟电压信号进行滤波处理从中过滤掉干扰信号。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路还包括：AD转换电路，所述AD转换电路与所述滤波器连接，以用于对过滤掉所述干扰信号的模拟电压信号进行模数转换得到对应所测温度的数字信号。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路还包括微处理单元，与所述AD转换电路连接，以用于根据对应所测温度的数字信号计算所测温度的实际数值。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述微处理单元进一步用于在计算所测温度的实际数值时，根据预先设定的温度补偿模型对所测温度的数字信号进行补偿以计算所测温度的实际数值。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路还包括：射频调制解调电路，与所述微处理单元连接，以用于对所测温度的实际数值数字电信号调制成高频载波信号。

可选地，在本申请的另一实施例中，所述无线发射电路还包括：低噪声放大器以及功率放大器，所述低噪声放大器与所述微处理单元连接，以用于从所述高频载波信号中获取所测温度的实际数值数字电信号；所述功率放大器与所述低噪声放大器连接，以用于对所测温度的实际数值数字电信号进行功率放大以发射。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例中体温测量仪，其包括：耳塞探头和无线发射电路，所述耳塞探头的入耳端设置有温度传感器，所述温度传感器与所述无线发射电路连接，所述耳塞探头可插入被测量人体的外耳道中以使所述耳塞探头中的所述温度传感器与外界隔离，所述耳塞探头测量所述外耳道的温度以电信号输出，并通过所述无线发射电路对所述电信号进行模数转换以发射，从而实现了在外耳道相对密闭的环境中对人体体温进行测量，增加了温度测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种体温测量仪结构示意图；

图2为本申请实施例二无线发射电路的结构示意图；

图3为本申请实施例三信号处理单元的结构示意图；

图4为本申请实施例四滤波器的结构示意图；

图5为本申请实施例五中数字滤波实现的原理示意图；

图6为本申请实施例六AD转换电路的结构示意图；

图7为本申请实施例七的AD转换波形示意图；

图8为本申请实施例八中射频调制解调电路与低噪滤波器、功率放大器的结构示意图。

具体实施方式

当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案并不一定需要同时达到以 上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

本实用新型实施例中体温测量仪，其包括：耳塞探头和无线发射电路，所述耳塞探头的入耳端设置有温度传感器，所述温度传感器与所述无线发射电路连接，所述耳塞探头可插入被测量人体的外耳道中以使所述耳塞探头中的所述温度传感器与外界隔离，所述耳塞探头测量所述外耳道的温度以电信号输出，并通过所述无线发射电路对所述电信号进行模数转换以发射，从而实现了在外耳道相对密闭的环境中对人体体温进行测量，增加了温度测量的准确性。

图1为本实用新型实施例一提供的一种体温测量仪结构示意图；如图1所示，其包括：耳塞探头101和无线发射电路102，所述耳塞探头101的入耳端设置有温度传感器121，所述温度传感器121与所述无线发射电路102连接，所述耳塞探头101可插入被测量人体的外耳道中以使所述耳塞探头101中的所述温度传感器121与外界隔离，所述耳塞探头101测量所述外耳道的温度以电信号输出，并通过所述无线发射电路102对所述电信号进行模数转换以发射。具体地，比如所述无线发射电路102包括蓝牙模块、zigbee、LoRa或者WIFI模块，以发射经模数转换处理后的电信号。

本实施例中，所述耳塞探头101包括本体(图中未示出)、支撑结构111 以及设置在本体一端面上的温度传感器121，所述本体设置在所述支撑结构111上的近耳端。

本实施例中，所述本体为弹性的隔热本体，用来阻断环境和耳内温度的热流通，所述温度传感器121内嵌在所述隔热本体中并裸露在一端面上。

本实施例中，所述弹性的隔热本体在插入被测量人体的外耳道过程中体积由小变大直至充分贴合所述外耳道内壁以达到热隔离效果。

本实施例中，所述无线发射电路102封装在一圆弧形外壳中，所述耳塞探头101插入被测量人体的外耳道中后位于耳廓中。

本实施例中，所述温度传感器121的信号输出线设置在所述耳塞探头101的支撑结构111中，并与无线发射电路102连接。

本实施例中，由于所述支撑结构111为硬结构，从而可以增加对耳塞探头101的支撑，在插入耳道时不会因为阻力而变形，使得操作更加方便。与此同时，由于耳塞探头101上设置了具有弹性的隔热材料，一方面可以保证耳塞探头101与外耳道充分贴合，增加密闭性；另外，由于是隔热材料，从而使得耳塞探头101密闭在外耳道中，与外界隔离，从而增加了温度测量的准确性。

具体的，所述本体为弹性的硅胶或者类似海绵体等，在使用的时候，预先将其捏到体积最小，较为便捷的置入外耳道中，由于所述本体的可恢复形变性，逐渐恢复到正常形状，从而可实现耳塞探头101与外耳道充分贴合，增加密闭性以及增加温度测量的准确性。

本实施例中，由于无线信号发射电路102设置在支撑结构111的外部，而该支撑结构111在进行体温测量时是位于耳廓中，因此，信号的传输不会被遮挡，从而提高了信号传输的强度。

图2为本申请实施例二无线发射电路的结构示意图；如图2所示，本实施例中，以所述温度传感器为热敏电阻为例，所述无线发射电路可以具体包括：信号处理电路、滤波器、AD转换电路、微处理单元MCU、射频调制解调 电路、低噪声放大器(LNA)以及功率放大器(PA)。无线发射电路包括的上述部件具体的功能详细如下：

信号处理电路与所述热敏电阻连接，以用于将所述热敏电阻在测温过程中实时具有的电阻值转化为模拟电压信号。

滤波器与所述信号处理电路电连接，以用于对所述信号处理电路处理得到的模拟电压信号进行滤波处理从中过滤掉干扰信号。

AD转换电路(ADC)与所述滤波器连接，以用于对过滤掉所述干扰信号的模拟电压信号进行模数转换得到对应所测温度的数字信号。

微处理单元(MCU)与所述AD转换电路连接，以用于根据对应所测温度的数字信号计算所测温度的实际数值。具体地，所述微处理单元进一步用于在计算所测温度的实际数值时，根据预先设定的温度补偿模型对所测温度的数字信号进行补偿以计算所测温度的实际数值。本实施例中，微处理单元可以选用常规的MCU，比如8位微控制器AM1(MN101)，详细不再赘述。具体地，在对测温度进行补偿时，如果考虑耳朵内外的环境温差，如果耳朵内外的环境温差越大，则在补偿时，可以使用较大的补偿量，否则可以使用较小的补偿量。为了可对耳外的环境温度进行监测，本实施例中，具体可以在封装主机的外壳上增加一个温度传感器，用于感测耳外的环境温度，从而可与耳内的温度传感器所测温度进行差值计算。

射频调制解调电路与所述微处理单元连接，以用于对所测温度的实际数值数字电信号调制成高频载波信号。

所述低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)与所述微处理单元连接，以用于从所述高频载波信号中获取所测温度的实际数值数字电信号；所述功率放大器(Power Aamplifier,PA)与所述低噪声放大器连接，以用于对所测温度的实际数值数字电信号进行功率放大以发射。

图3为本申请实施例三信号处理单元的结构示意图；如图3所示，本实施例中，信号处理单元包括测量电阻R18(第一电阻)、R19(第二电阻)、 R20(第三电阻)、R21(第四电阻)、R22(第五电阻)、R24(第六电阻)以及两个热敏电阻NTC(XS5-第一热敏电阻、XS3-第二热敏电阻)，其连接关系如下：热敏电阻XS5的一端(即图中2表示)与R18的一端连接，热敏电阻XS5的另外一端(即图中1表示)与地连接，R22的一端与R19的一端连接，R22的另一端与地连接，R19的另外一端与R18的另外一端连接，并连接到电源AVCC，从而形成XS5的测量通路。

同理，热敏电阻XS3的一端(即图中2表示)与R20的一端连接，热敏电阻XS5的另外一端(即图中1表示)与地(DGND)连接，R24的一端与R21的一端连接，R24的另一端与地连接，R21的另外一端与R20的另外一端连接，并连接到电源AVCC，从而形成XS3的测量通路。

在上述电路中R18(第一电阻)、R19(第二电阻)、R20(第三电阻)、R21(第四电阻)的一端共同连接到同一电压源AVCC，R22(第五电阻)、R24(第六电阻)的一端共同接地。

热敏电阻分别与各自的通路测量电阻(XS5的通路测量电阻是R18、R19、R22，XS3的通路测量电阻是R20、R21、R24)分压，热敏电阻随温度变化而阻值变化，因此输出的AD0、AD2分别为两个热敏电阻的模拟电压，AD1和AD3分别作为AD0、AD2的参考电压，此两个电压AD1和AD3即为最终需要用到的转换为温度值的参考量，以减小温度测量的误差。图中，经过分压的4路电压值AD0、AD1、AD2、AD3，经过后级差分运算放大器后，即为后面电路可用。

需要说明的是，在其他实施例中，还可以通过使用一稳压IC来做电压源AVCC，将热敏电阻与测量电阻串联，此时热敏电阻在测温过程中电阻值发生实时变化，即可通过热敏电阻两端的电压大小进行区别。

需要说明的是，还可以将上述电压源替换为电流源，对应地调整上述电路元器件的连接关系，从而形成其他形式的信号处理单元。

需要说明的是，还可以将串联电阻的通路个数改变，来实现分压差分运算。为了计算的温度值准确，所述信号处理单元中的串联电阻都要选用高精 度电阻。

另外，考虑到热敏电阻的电阻值大小对温度较为敏感，因此，在设计上述信号处理单元时，优选确保流过热敏电阻的电流较小，防止由于流过热敏电阻的电流过大导致热敏电阻的电阻值难以较为准确的反映所测温度的大小。

图4为本申请实施例四滤波器的结构示意图；如图4所示，本实施例中，滤波器的结构包括：电阻R1、R2、R3、C1和运算放大器，该滤波器结构中各个部件的连接关系请参见图4所示。

其详细滤波工作过程如下：此滤波器为有源滤波器，由电阻、电容和有源器件组成。其中，电阻R3、C1组成RC低通滤波器，电阻R1和R2用于形成负反馈电路同时起到信号放大作用，比无源滤波器多一个放大的功能，电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，带负载能力强。

滤波电路的工作过程如下，传递函数如下：

------电路的传递函数A_v(S)

------电路的频率特性A_v(jω)

为了将接入电路的信号滤除掉高频的干扰噪声，提高信噪比，在此选用了低通滤波器。通过滤波器的选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。

需要说明的是，上述滤波器还可以由滤波器模块或者数字滤波器来实现，图5为数字滤波器的原理框图，需要将待处理的模拟电压信号转换成数字信号，由数字信号处理单元对其进行FIR、IIR等滤波算法，再转换成模拟电压信号的方式，其包括模数转换器、数字信号处理器、数模转换器，数字信号处理用于执行FIR、IIR等滤波算法。

图6为本申请实施例七AD转换电路的结构示意图；如图6所示，AD转换电路包括：四路输入(或者两个差分输入)通过输入复用器(MUX)、低噪声可编程增益放大器(PGA)、两个可编程励磁电流源(ACDD、AVss)、一个电压基准(REFP0，REFN0)、一个振荡器、一个低侧开关(连接AVSS与MUX的开关)和一个精密温度传感器(precision temp sensor)。详细说明如下：

AIN0-AIN3：模拟量输入通道。可以进行四路单输入，也可以进行两路差分模拟量输入；本实施例中，如果模拟电压有AD0-AD3，则每一路模拟量输入通道用于输入一路模拟电压。

PGA：低噪声可编程增益放大器，用于进行增益的调整。

16bitADC：16位的ADC,用于实现模数转换的主体单元，用于进行AD转换。

Digital Filter and SPI Interface：数字滤波以及SPI接口。用于实现数字滤波并将转换完成的数字量输出。数字滤波能够实现50Hz、60Hz同步抑制，并且PGA能提供高达128V/V的增益。

LowDrift Oscillator：内部振荡器，用于产生实时时钟。

Precision Temp Sensor：精密温度传感器。可用于测量芯片的温度。

Reference Mux：电压基准源，连接电压基准(REFP0，REFN0)，可以用内部电压基准(Internal Reference)，也可以用外部电压基准。

图7为本申请实施例七的AD转换波形示意图；如图7所示，对应上述图7的AD转换电路，其工作过程如下：

IN0－IN3上可接上要测量转换的4路模拟量信号，在本实施例中，将所要测量的AD0-AD3连至对应的电压信号的四路模拟电压信号，具体地，当片选信号CS为低时，可以进行相应的转换以及传输工作。在新数据准备好时， 转换数据被写到内部缓存，输出管脚DOUT/DRDY拉低，数据被直接发送到DOUT/DRDY管脚，在SCLK的每个上升沿发送有效的数据位，直至转换好的16位数完全发送出去。

需要说明的是，数据转换的形式不限于上述模式，可以有其他的变换形式，比如可以有DIN在有开始命令的情况下，再去转换数据、传输数据的形式。

图8为本申请实施例八中射频调制解调电路与低噪滤波器、功率放大器的结构示意图；如图8所示，上述AD转换电路输出的数字信号经过混频器形成高频载波信号，该高频载波信号再经过低噪滤波器(LPF)、其功率放大器(PA)处理后形成可以电磁波的形式通过天线进行发送。具体地，可通过蓝牙模块或者WIFI模块发送出去，比如蓝牙信号的频率可以是2.4GHz、zigbee信号的频率是2.4GHz，Lora是433MHz的无线信号。图8中OSC为本地振荡器，用于向混频器提供时钟信号。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。