温度检测方法、系统及装置与流程

本发明涉及数据采集技术领域，特别是涉及一种温度检测方法、系统及装置。

背景技术：

测温仪通常需要测量环境温度，例如，红外体温计测量人体温度的原理为：测量人体表面温度；测量人体所在环境温度；根据人体所在环境温度和人体表面温度计算得到人体体温。

一般情况下，传统的测温仪采用一个热敏电阻连接单片机，热敏电阻随环境温度变化而变化，单片机根据热敏电阻的阻值变化即可检测得出对应的环境温度。然而，当测温仪内部使用器件较多、功耗较大(例如包含4G模块、摄像头等发热元件)时，器件因功耗散热会对热敏电阻的阻值变化产生干扰，单片机测量得到的环境温度不准确。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种测量准确度高的温度检测方法、系统及装置。

一种温度检测方法，包括：

获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号，所述预分配的检测组包括至少两个温度传感器；

根据所述感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；

根据所述预分配的检测组的预设比例系数和所述预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取所述预分配的检测组对应的初测环境温度；

根据所述初测环境温度获取终测环境温度。

一种温度检测系统，包括：

感应信号获取模块，用于获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号，所述预分配的检测组包括至少两个温度传感器；

检测温度获取模块，用于根据所述感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；

初测环境温度获取模块，用于根据所述预分配的检测组的预设比例系数和所述预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取所述预分配的检测组对应的初测环境温度；

终测环境温度获取模块，用于根据所述初测环境温度获取终测环境温度。

上述温度检测方法和系统，通过获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号，根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；然后以组为单位，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度；最后根据各组的初测环境温度获取终测环境温度。通过分组考虑不同位置处温度传感器的检测温度后，再综合考虑各组的初测环境温度得到终测环境温度，可以适当消除外部干扰(例如热源散热)对温度测量的影响，减小温度的测量值与实际环境温度的误差，测量准确度高。

一种温度检测装置，包括处理器和至少两个位于不同位置处的温度传感器，所述温度传感器连接所述处理器；

所述温度传感器感应所在位置的环境温度并输出感应信号至所述处理器，所述处理器获取预分配的检测组中温度传感器的感应信号，根据所述感应信号分别获取各温度传感器的检测温度，根据所述预分配的检测组的预设比例系数和所述预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取所述预分配的检测组对应的初测环境温度，并根据所述初测环境温度获取终测环境温度，其中，预分配的检测组包括至少两个温度传感器。

上述温度检测装置，通过采用多个不同位置处的温度传感器输出感应信号至处理器，处理器根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；然后以组为单位，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度；最后根据各组的初测环境温度获取终测环境温度。通过分组考虑不同位置处温度传感器的检测温度后，再综合考虑各组的初测环境温度得到终测环境温度，可以适当消除外部干扰(例如热源散热)对温度测量的影响，减小温度的测量值与实际环境温度的误差，测量准确度高。

附图说明

图1为一实施例中温度检测方法的流程图；

图2为一实施例中各温度传感器的检测温度与实际环境温度的曲线图；

图3为一实施例中根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度的具体流程图；

图4为一实施例中温度检测系统的模块图；

图5为一实施例中初测环境温度获取模块的单元图；

图6为一实施例中温度检测装置的结构框图；

图7为一实施例中应用温度检测装置的红外体温计的结构图。

具体实施方式

参考图1，一实施例中的温度检测方法，包括如下步骤。

S110：获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号。

其中，预分配的检测组包括至少两个温度传感器。温度传感器用于感受所在位置的环境温度并转换成感应信号，例如感应信号为电压信号或电流信号，温度传感器可以为热敏电阻。检测组的数量可以为一个，也可以为多个。多个温度传感器预先按照规则被分配为至少一个检测组。

S130：根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度。

每一个温度传感器对应一个检测温度，当多个温度传感器处于存在同一个热源的环境时，由于有热源影响，各温度传感器对应的检测温度可能不相同，距离热源越近，得到的检测温度越高。通过根据感应信号获取对应各温度传感器的检测温度，可以得到各温度传感器检测得到的所在位置的环境温度。具体地，当温度传感器为热敏电阻时，步骤S130根据感应信号得到热敏电阻的阻值，并根据阻值获取检测温度。

参考图2，为一实施例中得到的检测温度和实际环境温度的曲线图，其中S1表示第一个温度传感器对应的检测温度，S2表示第二个温度传感器对应的检测温度，S3表示实际环境温度。

S150：根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度。

预设比例系数可以预先获取，每一个检测组对应有一个预设比例系数。当检测组的数量为多个时，步骤S150可以得到各检测组的初测环境温度。通过综合考虑不同位置处第一温度传感器的检测温度、第二温度传感器的检测温度和预设比例系数计算得到同一检测组的初测环境温度，可以适当消除热源的散热对温度测量的影响，检测准确度高。

在一实施例中，预分配的检测组包括第一温度传感器和第二温度传感器，即一组检测组包括两个温度传感器。本实施例中，参考图3，步骤S150包括：

S151：计算预分配的检测组中第一温度传感器的检测温度与第二温度传感器的检测温度的差值得到检测差值。

其中，第一温度传感器的检测温度大于第二温度传感器的检测温度。温度传感器距离热源的远近不同，得到的检测温度也不同，本实施例中，第一温度传感器与热源的距离值大于第二温度传感器与热源的距离值。通过计算得到检测差值，可以得到检测组中两个温度传感器的检测偏差。

S152：根据检测差值和预分配的检测组的预设比例系数获取与检测差值正相关的参考值。

本实施例中，步骤S152为：计算检测差值与预设比例系数的比值得到参考值。

S153：计算第二温度传感器的检测温度与参考值的差值并作为预分配的检测组对应的初测环境温度。

由于各温度传感器和热源的结构固定，热传递状态基本相同，不同温升、不同位置处的温度传感器检测得到的环境温度和实际环境温度所形成热梯度的比例基本相同。因此，通过步骤S151至步骤S153，根据距离热源不同位置的温度传感器的检测温度及其比例关系计算得到初始环境温度，可以适当消除热源的散热对温度检测的影响，准确度高。

本实施例中，步骤S150具体为：

T₀＝T₁-(T₂-T₁)/K；

其中，T₁为第二温度传感器的检测温度，T₂为第一温度传感器的检测温度，K为预设比例系数，T₀为初测环境温度。

可以理解，在其他实施例中，也可以将1/K作为预设比例系数，此时，步骤S152为：计算检测差值与预设比例系数的乘积得到参考值。

预分配的检测组中也可以包括两个以上的温度传感器。此时，可以将同一检测组中的多个温度传感器两两组合得到两个温度传感器组成的小单元，将小单元中离热源较近的温度传感器作为第一温度传感器，另一个作为第二温度传感器，然后对每个小单元按照与步骤S151相同的方法计算得到检测差值后，再计算各个小单元的检测差值的平均值，作为该组检测组的检测差值；按照与步骤S152相同的方法求得参考值；按照与步骤S153相同的方法，根据每个小单元中的第二温度传感器求得小单元的初测环境温度后求平均值，将求得的各小单元的初测环境温度的平均值作为该组检测组的初测环境温度。

S170：根据初测环境温度获取终测环境温度。

在一实施例中，预分配的检测组的数量为多个，步骤S170包括：计算多个初测环境温度的平均值，并将平均值作为终测环境温度。当有多个初测环境温度时，终测环境温度为多个初测环境温度的平均值；当只有一个初测环境温度时，终测环境温度与初测环境温度相等。通过计算平均值得到终测环境温度，可以进一步减小终测环境温度与实际环境温度的偏差，进一步提高测量准确度。可以理解，在其他实施例中，步骤S170也可以采用其他计算方式求平均得到终测环境温度，例如，多个初测环境温度中去掉一个最小值和最大值后求剩余的初测环境温度的平均值。

上述温度检测方法，通过获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号，根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；然后以组为单位，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度；最后根据各组的初测环境温度获取终测环境温度。通过分组考虑不同位置处温度传感器的检测温度得到初测环境温度后，再综合考虑各组的初测环境温度得到终测环境温度，可以适当消除外部干扰(例如热源散热)对温度测量的影响，减小温度的测量值与实际环境温度的误差，测量准确度高。

在一实施例中，步骤S110之前还包括步骤：获取各温度传感器与热源的距离值，从多个距离值中选取最小距离值，并将最小距离值对应的温度传感器分别与其他温度传感器两两一组分配得到预分配的检测组。

例如，温度传感器的个数为4个，第一个温度传感器距离热源最近，则预分配得到的检测组为3组，分别为：第一个温度传感器和第二个温度传感器，第一个温度传感器和第三个温度传感器，第一个温度传感器和第四个温度传感器。其中，热源指会散发热量的、干扰环境温度检测的器件。可以理解，在其他实施例中，还可以采用其他方式进行温度传感器的分配得到检测组，例如，按照温度传感器与热源的距离值排序，将前后两个距离值对应的温度传感器分配为一组。

通过预先对温度传感器进行试验，可以得到各检测组的预设比例系数。在一实施例中，一组预分配的检测组包括第一温度传感器和第二温度传感器，即一组检测组包括两个温度传感器。本实施例中，步骤S150之前还包括步骤(a1)至步骤(a5)，步骤(a1)至步骤(a5)可以于步骤S110之前执行。

步骤(a1)：分别获取多个预设温度下预分配的检测组中第一温度传感器和第二温度传感器的试验温度。

其中，第一温度传感器的试验温度大于第二温度传感器的试验温度。

预设温度即预设温度的数量可以根据实际需要具体设置。例如，将固定好的多个温度传感器放置于恒温箱中进行试验，设置温度传感器的工作环境温度范围内的多个整温度点作为预设温度，从而可以得到各温度传感器对应不同整温度点的试验温度。

步骤(a2)：分别计算各预设温度下第一温度传感器的试验温度与第二温度传感器的试验温度的差值得到多个第一差值。

步骤(a3)：分别计算各预设温度下第二温度传感器的试验温度与对应预设温度的差值，得到多个第二差值。

步骤(a4)：分别根据第一差值和同一预设温度对应的第二差值的比值获取各预设温度下的单温度比例系数。

步骤(a4)计算单温度比例系数的公式根据初测环境温度的计算公式反推得到。例如，本实施例中，步骤(a4)为：分别计算第一差值与同一预设温度对应的第二差值的比值得到各预设温度下的单温度比例系数。即：

K＝(T₂'-T₁')/(T₁'-T₀')；

其中，T₁'为第二温度传感器的试验温度，T₂'为第一温度传感器的试验温度，K为预设比例系数，T₀'为预设温度。

在另一实施例中，当预设比例系数取1/K时，步骤(a4)为：分别计算第二差值与同一预设温度对应的第一差值的比值得到各预设温度下的单温度比例系数。

步骤(a5)：根据多个单温度比例系数获取预分配的检测组的预设比例系数。

本实施例中，步骤(a5)为：计算多个单温度比例系数的平均值得到预分配的检测组的预设比例系数。通过计算平均值得到预设比例系数，该预设比例系数可用于预设温度中最小温度值和最大温度值的工作环境温度范围，可提高温度测量的准确度。可以理解，在其他实施例中，步骤(a5)也可以采用其他计算方式求平均得到预设比例系数，例如求多个单温度比例系数的加权平均值。

通过设置多个预设温度进行试验，每一组检测组可得到多个单温度比例系数，然后根据多个单温度比例系数比得到该组检测组的预设比例系数，考虑的温度范围广，预设比例系数代表性强，可以提高温度测量的准确度。

如下表1所示，为一实施例中某一组检测组中的第一温度传感器的试验温度、第二温度传感器的试验温度、预设温度、单温度比例系数和预设比例系数的对应表。

表1

参考图4，一实施例中的温度检测系统，包括感应信号获取模块110、检测温度获取模块130、初测环境温度获取模块150和终测环境温度获取模块170。

感应信号获取模块110用于获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号。

其中，预分配的检测组包括至少两个温度传感器。温度传感器用于感受所在位置的环境温度并转换成感应信号，例如感应信号为电压信号或电流信号，温度传感器可以为热敏电阻。检测组的数量可以为一个，也可以为多个。多个温度传感器预先按照规则被分配为至少一个检测组。

检测温度获取模块130用于根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度。

每一个温度传感器对应一个检测温度，当多个温度传感器处于存在同一个热源的环境时，由于有热源影响，各温度传感器对应的检测温度可能不相同，距离热源越近，得到的检测温度越高。通过根据感应信号获取对应各温度传感器的检测温度，可以得到各温度传感器检测得到的所在位置的环境温度。具体地，当温度传感器为热敏电阻时，检测温度获取模块130根据感应信号得到热敏电阻的阻值，并根据阻值获取检测温度。

初测环境温度获取模块150用于根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度。

预设比例系数可以预先获取，每一个检测组对应有一个预设比例系数。当检测组的数量为多个时，初测环境温度获取模块150可以得到各检测组的初测环境温度。通过综合考虑不同位置处第一温度传感器的检测温度、第二温度传感器的检测温度和预设比例系数计算得到同一检测组的初测环境温度，可以适当消除热源的散热对温度测量的影响，检测准确度高。

在一实施例中，预分配的检测组包括第一温度传感器和第二温度传感器。本实施例中，参考图5，初测环境温度获取模块150包括检测差值计算单元151、参考值获取单元152和初测环境温度计算单元153。

检测差值计算单元151用于计算预分配的检测组中第一温度传感器的检测温度与第二温度传感器的检测温度的差值得到检测差值。其中，第一温度传感器的检测温度大于第二温度传感器的检测温度。通过计算得到检测差值，可以得到检测组中两个温度传感器的检测偏差。

参考值获取单元152用于根据检测差值和预分配的检测组的预设比例系数获取与检测差值正相关的参考值。

本实施例中，参考值获取单元152具体用于计算检测差值与预设比例系数的比值得到参考值。

初测环境温度计算单元153用于计算第二温度传感器的检测温度与参考值的差值并作为检测组对应的初测环境温度。

由于各温度传感器和热源的结构固定，热传递状态基本相同，不同温升、不同位置处的温度传感器检测得到的环境温度和实际环境温度所形成热梯度的比例基本相同。因此，通过根据距离热源不同位置的温度传感器的检测温度及其比例关系计算得到初始环境温度，可以适当消除热源的散热对温度检测的影响，准确度高。

本实施例中，初测环境温度获取模块150具体根据如下公式获取检测组的初测环境温度：

T₀＝T₁-(T₂-T₁)/K；

其中，T₁为第二温度传感器的检测温度，T₂为第一温度传感器的检测温度，K为预设比例系数，T₀为初测环境温度。

可以理解，在其他实施例中，也可以将1/K作为预设比例系数，此时，参考值获取单元152用于计算检测差值与预设比例系数的乘积得到参考值。

预分配的检测组中也可以包括两个以上的温度传感器。此时，可以将同一检测组中的多个温度传感器两两组合得到两个温度传感器组成的小单元，将小单元中离热源较近的温度传感器作为第一温度传感器，另一个作为第二温度传感器；在此实施例中，检测差值计算单元151对每个小单元按照相同的方法计算得到检测差值后，再计算各个小单元的检测差值的平均值，作为该组检测组的检测差值；参考值获取单元152按照相同的方法求得参考值；初测环境温度计算单元153按照相同的方法，根据每个小单元中的第二温度传感器求得小单元的初测环境温度后求平均值，将求得的各小单元的初测环境温度的平均值作为该组检测组的初测环境温度。

终测环境温度获取模块170用于根据初测环境温度获取终测环境温度。

在一实施例中，预分配的检测组的数量为多个，终测环境温度获取模块170用于计算多个初测环境温度的平均值，并将平均值作为终测环境温度。当有多个初测环境温度时，终测环境温度为多个初测环境温度的平均值；当只有一个初测环境温度时，终测环境温度与初测环境温度相等。通过计算平均值得到终测环境温度，可以进一步减小终测环境温度与实际环境温度的偏差，进一步提高测量准确度。可以理解，在其他实施例中，终测环境温度获取模块170也可以采用其他计算方式求平均得到终测环境温度，例如，多个初测环境温度中去掉一个最小值和最大值后求剩余的初测环境温度的平均值。

上述温度检测系统，通过感应信号获取模块110获取预分配的检测组中不同位置处的温度传感器的感应信号，检测温度获取模块130根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；然后初测环境温度获取模块150以组为单位，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度；最后终测环境温度获取模块170根据各组的初测环境温度获取终测环境温度。通过分组考虑不同位置处温度传感器的检测温度得到初测环境温度后，再综合考虑各组的初测环境温度得到终测环境温度，可以适当消除外部干扰(例如热源散热)对温度测量的影响，减小温度的测量值与实际环境温度的误差，测量准确度高。

在一实施例中，上述温度检测系统还包括分组模块，用于获取各温度传感器与热源的距离值，从多个距离值中选取最小距离值，并将最小距离值对应的温度传感器分别与其他温度传感器两两一组分配得到预分配的检测组。

例如，温度传感器的个数为4个，第一个温度传感器距离热源最近，则预分配得到的检测组为3组，分别为：第一个温度传感器和第二个温度传感器，第一个温度传感器和第三个温度传感器，第一个温度传感器和第四个温度传感器。其中，热源指会散发热量的、干扰环境温度检测的器件。可以理解，在其他实施例中，分组模块还可以采用其他方式进行温度传感器的分配得到检测组，例如，按照温度传感器与热源的距离值排序，将前后两个距离值对应的温度传感器分配为一组。

通过预先对温度传感器进行试验，可以得到各检测组的预设比例系数。在一实施例中，一组预分配的检测组包括第一温度传感器和第二温度传感器。本实施例中，上述温度检测系统还包括试验温度获取模块(图未示)、第一差值计算模块(图未示)、第二差值计算模块(图未示)、单温度比例系数计算模块(图未示)和预设比例系数获取模块(图未示)。

试验温度获取模块用于分别获取多个预设温度下预分配的检测组中第一温度传感器和第二温度传感器的试验温度。

其中，第一温度传感器的试验温度大于第二温度传感器的试验温度。

预设温度即预设温度的数量可以根据实际需要具体设置。例如，将固定好的多个温度传感器放置于恒温箱中进行试验，设置温度传感器的工作环境温度范围内的多个整温度点作为预设温度，从而可以得到各温度传感器对应不同整温度点的试验温度。

第一差值计算模块用于分别计算各预设温度下第一温度传感器的试验温度与第二温度传感器的试验温度的差值得到多个第一差值。

第二差值计算模块用于分别计算各预设温度下第二温度传感器的试验温度与对应预设温度的差值，得到多个第二差值。

单温度比例系数计算模块用于分别根据第一差值和同一预设温度对应的第二差值的比值获取各预设温度下的单温度比例系数。

单温度比例系数计算模块计算单温度比例系数的公式根据初测环境温度的计算公式反推得到。例如，本实施例中，单温度比例系数计算模块用于分别计算第一差值与同一预设温度对应的第二差值的比值得到各预设温度下的单温度比例系数。即：

K＝(T₂'-T₁')/(T₁'-T₀')；

其中，T₁'为第二温度传感器的试验温度，T₂'为第一温度传感器的试验温度，K为预设比例系数，T₀'为预设温度。

在另一实施例中，当预设比例系数取1/K时，单温度比例系数计算模块用于分别计算第二差值与同一预设温度对应的第一差值的比值得到各预设温度下的单温度比例系数。

预设比例系数获取模块用于根据多个单温度比例系数获取预分配的检测组的预设比例系数。

本实施例中，预设比例系数获取模块用于计算多个单温度比例系数的平均值得到预分配的检测组的预设比例系数。通过计算平均值得到预设比例系数，该预设比例系数可用于预设温度中最小温度值和最大温度值的工作环境温度范围，可提高温度测量的准确度。可以理解，在其他实施例中，预设比例系数获取模块也可以采用其他计算方式求平均得到预设比例系数，例如求多个单温度比例系数的加权平均值。

通过设置多个预设温度进行试验，每一组检测组可得到多个单温度比例系数，然后根据多个单温度比例系数比得到该组检测组的预设比例系数，考虑的温度范围广，预设比例系数代表性强，可以提高温度测量的准确度。

参考图6，一实施例中的温度检测装置，包括处理器210和至少两个位于不同位置处的温度传感器220，温度传感器220连接处理器210。

温度传感器220感应所在位置的环境温度并输出感应信号至处理器210，处理器210获取预分配的检测组中温度传感器的感应信号，根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度，并根据初测环境温度获取终测环境温度，其中，一组预分配的检测组包括至少两个温度传感器。

在一实施例中，温度传感器220为热敏电阻。热敏电阻对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值，通过采用热敏电阻感应环境温度，感应灵敏度高且便于数据处理。本实施例中，热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

在一实施例中，上述温度检测装置还包括连接处理器的报警装置(图未示)，处理器在终测环境温度大于或等于预设阈值时输出报警信号至报警装置，报警装置接收报警信号后进行报警。预设阈值可以根据实际需要具体设置。因此，温度检测装置在检测得到的终测环境温度多高时可以实现报警，以便工作人员及时了解情况，提高使用的便利性。

上述温度检测装置，通过采用多个不同位置处的温度传感器220输出感应信号至处理器210，处理器210根据感应信号分别获取各温度传感器的检测温度；然后以组为单位，根据预分配的检测组的预设比例系数和预分配的检测组中各温度传感器的检测温度，获取预分配的检测组对应的初测环境温度；最后根据各组的初测环境温度获取终测环境温度。通过分组考虑不同位置处温度传感器的检测温度得到初测环境温度后，再综合考虑各组的初测环境温度得到终测环境温度，可以适当消除外部干扰(例如热源散热)对温度测量的影响，减小温度的测量值与实际环境温度的误差，测量准确度高。

参考图7，一具体实施例中，上述温度检测装置可以应用于红外体温计，红外体温计包括红外测温仪310、电路板300和上述温度检测装置，处理器210设置于电路板上，电路板上还设有其他器件，如4G模块、摄像头、大容量锂电池、高清显示屏、喇叭等；红外测温仪用于测量人体表面温度，温度传感器220用于测量环境温度，处理器210可以根据人体表面温度和环境温度获取人体实际问题。将上述温度检测装置应用于红外体温计，可以消除电路板上多种器件散热对环境温度测量的影响，温度测量准确度高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。