估計現在大家出小區、到辦公場所以及回家都會測量體溫,目前大部分的用於測量體溫的設備有額溫計、耳溫計、還有普通的體溫計,這三者的區別和準確性到底怎麼樣?
先從原理方面介紹以下這幾種體溫計,首先是耳溫計和耳溫計,這兩種溫度計大多採用紅外技術,誤差一般只能做到0.3度左右誤差,原理上是通過紅外溫度傳感器採集一個點或者多個點的紅外輻射信息轉換為溫度的變化,如果你有機會拆開一個額溫計或是體溫計,通常你會看到一個很小巧的元器件:
很多紅外溫度傳感器都是這個樣子,甚至引腳定義也大體相同,這種傳感器分為兩種,一種是數字輸出的,一種式模擬輸出的,兩種傳感器至少在十年前就同時存在,很多廠家由於考慮到成本問題選擇的都是模擬輸出紅外溫度傳感器,不過在我之前的評估過程中,我發現數字式傳感器更適合耳溫計和額溫計的設計,有兩點原因,一是數字式傳感器內置放大、溫度補償等功能不僅提高了測量穩定性也避免了外圍電路設計對於測量結果的影響;二是數字式傳感器也集成環境溫度檢測,利於後續設計參數標定和動態校準。
利用紅外溫度傳感器、單片機、顯示屏、殼體以及外圍的附件就構成了一個完整的紅外溫度計,這個從硬體方面講,並不複雜,最關鍵的是溫度誤差的控制以及穩定性,大家也許從百度搜索上查到過相關資料,紅外溫度傳感器由於自身特性,它對環境溫度的變化還是相對比較敏感的,一般的元器件廠家的規格書上通常都會列出一張環境溫度與目標溫度對應參照表來指導設計人員進行產品設計,這也給設計人員帶來不小的挑戰,任何看似簡單的事情想要做到極致都需要付出極大的努力。早在十幾年前當時的我也在研發相關的產品,我看過一些其他公司的樣品精度低的0.6度誤差,精度最高的可以達到0.1度誤差,二者之間的價格相差1000倍,這個直觀的印象可以很好的說明實現高精度設計的難度有多大。
上面介紹了額溫計和耳溫計的原理以及精度,下面我們來說一下他們兩個的優缺點及測量時需要注意的地方。
耳溫計,測溫的方法是通過位於前端的紅外傳感器,插入耳道檢測溫度,通常情況下由於耳道內溫度受外界影響較小且相對血管分布比較集中,所以更能反應真實的體溫情況,但是也有缺點,首先需要使用防止交叉感染的一次性傳感器套,如果多人使用不太方便,由於採集面積比較小並且目前大多數的廠家的算法局限性想要提高醫用體溫計0.1度誤差的等級非常困難,一般只能做到0.3度左右誤差,我在自己設計耳溫計的時候測試過很多國內及國外的產品,精度和偏差只能作為初步篩查使用。
額溫計,我曾經使用過,首先手感很不錯,單點測量和面測量,採用面測量時前端的傳感器組件通過掃描前額的一段範圍的溫度,採用多點採集算法克服了測溫數據漂移不穩定的特點,使用也很方便,消毒用酒精棉片擦拭一下即可,但是也有一個比較致命缺點就是由於額頭暴露於外部溫度易受環境溫度影響不能反映真實體溫。
測試過程中要確保耳溫計和額溫計溫度檢測傳感器的探頭區域要正對檢測部位,儘量不要出現偏移,再一個如果可能把設備儘量放到恆溫環境,需要檢測的時候再取出,避免溫度變化對於設備誤差的影響,這樣就能夠儘可能的達到設備的最大精度。