專利名稱：一種紅外耳溫計和紅外耳溫計的測溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外耳溫計和紅外耳溫計的測溫方法。
背景技術(shù)：
紅外耳溫計是屬于非接觸遙測式的體溫測量儀，通常，為了防水或防止灰塵雜物等進入紅外傳感器的濾鏡，在紅外耳溫計的探頭的前端、對應(yīng)于探頭內(nèi)紅外傳感器的位置， 一般會設(shè)計一個具有高透過率的窗口件，窗口件可以將紅外傳感器與外界環(huán)境相隔離，以保證紅外傳感器的精度，并且窗口件與紅外傳感器之間具有良好的導(dǎo)熱連接，從而使得紅外傳感器能夠透過窗口件偵測到耳膜所發(fā)送出的紅外輻射，完成體溫的測量。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)雖然紅外傳感器和窗口件之間采用導(dǎo)熱連接，但是紅外傳感器和窗口件之間還是存在溫差，從而無法消除窗口件的紅外輻射影響，并且窗口件的透射率有限，無法達到讓紅外輻射完全透過窗口件，由此，影響了紅外傳感器通過偵測紅外輻射而產(chǎn)生的信號強度，從而導(dǎo)致紅外耳溫計的測量精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種紅外耳溫計和紅外耳溫計的測溫方法。一種紅外耳溫計，包括所述紅外耳溫計的探頭包括用于感應(yīng)窗口件溫度、與所述窗口件導(dǎo)熱連接的溫度傳感器；所述紅外耳溫計包括控制器，所述控制器包括用于獲取所述溫度傳感器的輸出信號的獲取模塊和用于按照所述溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的輸出信號進行處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度的處理模塊；所述獲取模塊和所述溫度傳感器的信號輸出端連接。一種紅外耳溫計的測溫方法，包括獲取溫度傳感器的輸出信號，所述溫度傳感器用于感應(yīng)窗口件溫度；按照所述溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號；對所述修正后的紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度。本發(fā)明實施例采用溫度傳感器檢測窗口件的溫度，控制器的獲取模塊可以獲取紅外傳感器的輸出信號和獲取溫度傳感器的輸出信號，控制器的處理模塊可以按照溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度，因此，本發(fā)明實施例可以修正紅外傳感器的檢測結(jié)果，獲得精確的體溫，提高紅外耳溫計的精度。


圖1是本發(fā)明實施例所提供的一種紅外耳溫計的探頭的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種紅外耳溫計和一種紅外耳溫計的測溫方法，以下分別進行詳細說明。實施例一、請參見圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的紅外耳溫計的探頭的結(jié)構(gòu)圖， 在本實施例中，紅外耳溫計的結(jié)構(gòu)如下紅外耳溫計的探頭包括紅外傳感器101 ；散熱器102，且散熱器102與紅外傳感器101導(dǎo)熱連接；位于散熱器102前端的窗口件103，窗口件103與散熱器102絕熱連接； 用于感應(yīng)窗口件103的溫度、與窗口件103導(dǎo)熱連接的溫度傳感器104，窗口件103用于將散熱器102、紅外傳感器101以及溫度傳感器104與外界環(huán)境相隔離。在本實施例中，紅外傳感器101可以包括用于感應(yīng)待檢測目標(biāo)的紅外輻射強度的熱電堆芯片和用于感應(yīng)環(huán)境溫度的熱敏電阻芯片。熱電堆芯片可以將紅外輻射轉(zhuǎn)化成電信號(通常是電壓信號)，通過紅外傳感器的信號輸出端輸出，熱敏電阻芯片可以感受環(huán)境溫度，并將感受的環(huán)境溫度通過紅外傳感器的信號輸出端輸出。為了防水或者防止灰塵雜物等進入紅外耳溫計的散熱器102、紅外傳感器101和溫度傳感器104，在散熱器102的前端可以設(shè)置能夠透過紅外光的窗口件103，窗口件103 可以是采用聚丙烯等可以透過IOus的紅外光的材料制成的薄膜，窗口件103還可以是耳套，優(yōu)選的，窗口件103可以采用透鏡，例如硅透鏡、鍺透鏡、菲尼爾透鏡等等。將窗口件103設(shè)置在散熱器102的前端，和散熱器102之間采用絕熱連接，還可以防止探頭接觸耳朵時的熱沖擊影響紅外傳感器101。在本實施例中，溫度傳感器104可以是采用接觸式測溫的溫度傳感器，具體的，溫度傳感器104可以是熱敏電阻傳感器，可以采用高導(dǎo)熱的膠水將溫度傳感器104粘結(jié)在窗口件103的邊緣。紅外耳溫計除了包括探頭之外，還包括控制器，控制器在紅外耳溫計中的布局可以參見現(xiàn)有技術(shù)，在本實施例中，當(dāng)探頭進入耳道時，窗口件103會升溫，導(dǎo)致紅外傳感器 101不能接收到足夠的紅外輻射，為了減弱這種影響，在本實施例中，控制器包括用于獲取溫度傳感器104的輸出信號的獲取模塊和用于按照溫度傳感器104的輸出信號修正紅外傳感器101的輸出信號，對修正后的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度的處理模塊。具體的，獲取模塊還用于接收紅外傳感器101的輸出信號，獲取模塊獲取的紅外傳感器 101的輸出信號包括根據(jù)紅外傳感器101中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號和根據(jù)紅外傳感器101中熱敏電阻芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號，處理模塊按照溫度傳感器104的輸出信號修正根據(jù)紅外傳感器101中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號。獲取模塊與溫度傳感器104的信號輸出端連接，獲取模塊還與紅外傳感器101的信號輸出端連接。需要說明的是，在本實施例中，紅外耳溫計除了上述結(jié)構(gòu)之外，其余部分(例如紅外耳溫計的殼體等)可以參見現(xiàn)有技術(shù)。本實施例采用溫度傳感器檢測窗口件的溫度，控制器的獲取模塊可以獲取紅外傳感器的輸出信號和獲取溫度傳感器的輸出信號，控制器的處理模塊可以按照溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理， 獲得待檢測目標(biāo)溫度，因此，本發(fā)明實施例可以修正紅外傳感器的檢測結(jié)果，獲得精確的體溫，提高紅外耳溫計的精度。實施例二、本發(fā)明實施例提供一種紅外耳溫計的測溫方法，具體包括獲取溫度傳感器的輸出信號，溫度傳感器用于感應(yīng)窗口件溫度；按照溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號；對修正后的紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度。需要說明的是，前述實施例一中的紅外耳溫計可應(yīng)用于本實施例，執(zhí)行本實施例中的測溫方法。下面以實施例一中的紅外耳溫計為例，對紅外耳溫計的測溫方法，進行詳細描述假設(shè)窗口件和散熱器對紅外傳感器的輸出信號不產(chǎn)生任何影響，紅外傳感器的輸出信號包括根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號和根據(jù)紅外傳感器中熱敏電阻芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號，根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號是電壓信號。設(shè)定TO為環(huán)境的熱力學(xué)溫度(單位為K)，Tl為待檢測目標(biāo)的熱力學(xué)溫度(單位為K)，在此應(yīng)用場景下，根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號Vl可以表示為Vl = AX (Tl4-TO4)(1)A為總敏感度，和紅外傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)，假設(shè)只有散熱器對紅外傳感器的輸出信號產(chǎn)生影響，且散熱器和紅外傳感器等溫，在此應(yīng)用場景下，根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V2可以表示為V2 = VlXkl(2)kl是比例系數(shù)，kl = xXe, e為發(fā)射率，χ為尺寸因數(shù)，χ由散熱器的尺寸反射率
等決定。假設(shè)窗口件和散熱器對紅外傳感器的輸出信號都產(chǎn)生影響，在此應(yīng)用場景下，根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3可以表示為V3 = V2Xk2+BX (T24-T04) (3)Τ2是窗口件的熱力學(xué)溫度(單位為K)，Κ2為窗口件的透射率，B是窗口件的發(fā)射率。由(3)式可以看出，當(dāng)Τ2等于Τ0，及紅外傳感器和窗口件等溫時，(3)與(1)(2) 表達式的形式一致，只是參數(shù)上有所不同。當(dāng)T2大于TO時，根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3會大于實際目標(biāo)輻射引起的電壓信號。在大多數(shù)情況下，T2都是大于TO的，尤其在低溫環(huán)境(環(huán)境溫度低于20°C )，T2與TO的差異將嚴重影響根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3。窗口件對根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3的影響幅度為BX (T24-T04),
對根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3進行修正，使之更準(zhǔn)確地反映目標(biāo)的輻射強度，進而提高了紅外耳溫計的精度，修正幅度為BX (T24-T04)， 修正之后的根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的電壓信號V3'為V3'= V3+BX (T24-T04)，也就是V3' = CX (Tl4-TO4)+BX (T24-T04) (4)其中C = AXkl X k2。紅外耳溫計中的控制器可以獲取根據(jù)紅外傳感器中熱敏電阻芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號(即獲取到TO)、溫度傳感器的輸出信號(即獲取到T2)和根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號V3，然后控制器按照溫度傳感器的輸出信號修正根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號，修正幅度為BX (T24-T04)，按照(4)對修正后的根據(jù)紅外傳感器中熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號進行數(shù)字處理，可以獲得待檢測目標(biāo)溫度(即獲得Tl)。以上對本發(fā)明實施例所提供的紅外耳溫計和紅外耳溫計的測溫方法進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，例如應(yīng)用范圍可以不限于紅外耳溫計，還包括紅外測溫儀、紅外額溫儀等紅外溫度計綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種紅外耳溫計，其特征在于， 所述紅外耳溫計的探頭包括用于感應(yīng)窗口件溫度、與所述窗口件導(dǎo)熱連接的溫度傳感器；所述紅外耳溫計包括控制器，所述控制器包括用于獲取所述溫度傳感器的輸出信號的獲取模塊和用于按照所述溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度的處理模塊；所述獲取模塊和所述溫度傳感器的信號輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外耳溫計，其特征在于， 所述溫度傳感器是采用接觸式測溫的溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外耳溫計，其特征在于， 所述溫度傳感器是熱敏電阻傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的紅外耳溫計，其特征在于， 采用高導(dǎo)熱膠水將所述溫度傳感器粘接在所述窗口件的邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外耳溫計，其特征在于，所述紅外傳感器包括感應(yīng)待檢測目標(biāo)的紅外輻射強度的熱電堆芯片和用于感應(yīng)環(huán)境溫度的熱敏電阻芯片；所述紅外耳溫計的探頭還包括散熱器，所述散熱器與所述紅外傳感器導(dǎo)熱連接；所述窗口件位于所述散熱器的前端，且所述窗口件與所述散熱器絕熱連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外耳溫計，其特征在于，所述窗口件可以是由聚丙烯制成的薄膜、或者耳套或者紅外透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外耳溫計，其特征在于， 所述紅外透鏡可以是硅透鏡、或者鍺透鏡、或者菲尼爾透鏡。
8.一種紅外耳溫計的測溫方法，其特征在于，包括獲取溫度傳感器的輸出信號，所述溫度傳感器用于感應(yīng)窗口件溫度，與所述窗口件導(dǎo)熱連接；按照所述溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號；對修正后的所述紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紅外耳溫計的測溫方法，其特征在于，所述紅外傳感器包括 用于感應(yīng)所述待檢測目標(biāo)的紅外輻射強度的熱電堆芯片和用于感應(yīng)環(huán)境溫度的熱敏電阻-H-* LL心片，所述按照所述溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的所述紅外傳感器的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度的步驟，具體為根據(jù)所述溫度傳感器的輸出信號修正根據(jù)所述熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號， 對修正后的根據(jù)所述熱電堆芯片的感應(yīng)而產(chǎn)生的輸出信號進行數(shù)字處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外耳溫計，紅外耳溫計的探頭包括用于感應(yīng)窗口件溫度、與窗口件導(dǎo)熱連接的溫度傳感器；紅外耳溫計包括控制器，控制器包括用于獲取溫度傳感器的輸出信號的獲取模塊和用于按照溫度傳感器的輸出信號修正紅外傳感器的輸出信號，對修正后的輸出信號進行處理，獲得待檢測目標(biāo)溫度的處理模塊；獲取模塊和溫度傳感器的信號輸出端連接。本發(fā)明實施例可以根據(jù)溫度傳感器對窗口件的溫度的檢測結(jié)果修正紅外傳感器的檢測結(jié)果，獲得精確的體溫，提高紅外耳溫計的精度。
文檔編號A61B5/01GK102283637SQ201110183010
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者潘偉潮, 黃觀龍 申請人:中山市創(chuàng)源電子有限公司