拆機詳解|紅外體溫計(耳溫槍)結構原理 掌握正確使用要領

本文首發在儀器信息網-儀器社區在疫情期特別上線的抗擊新冠肺炎版塊，為儀器信息網社區版友sc360xp（版友筆名：儀器信息網sc360xp）在其原創拆機文基礎上編寫，特此感謝。

目前臨床上使用的體溫計種類有水銀體溫計、電子體溫計、紅外線體溫計。由於紅外線體溫計檢測快速、非接觸的優點，在抗擊「COVID-19」病毒戰役中普遍使用。

紅外線體溫計有額溫及耳溫兩種檢測方式，又稱額溫槍及耳溫槍。在公共場所，普遍使用非接觸的額溫槍，準確度稍差，受環境波動影響較大。耳溫槍測量的準確度較高，但耳溫槍使用時，其耳套要與被測人耳朵接觸，在公共場所使用，需要頻繁更換耳套。耳溫槍更適合家庭測量體溫使用。

  額溫槍及耳溫槍的電路基本原理相同，只是在外形及算法上有所不同。有的廠家設計了二者通用產品。下面通過了解耳溫槍結構原理，談談正確使用耳溫槍的注意事項。

一、測量耳溫原理

人的大腦深部有一個叫下視丘的地方，它是人腦自主神經系統的主要管制中樞。主要功能是管制內分泌、維持新陳代謝正常、調節體溫，並與飢餓、渴、性等生理活動有密切的關係。下視丘裡面有一個支配人體恆溫的「定點」（set-point）構造，是人體溫度的中心點。當人體發燒時，也就是該「定點」溫度接受一些循環在血流中的發炎性化學物質之後調高的結果，所以下視丘是人體體溫最早上揚的地方。

耳膜接近下視丘。下視丘得到頸動脈流血充分供應，而供應耳膜與供應下視丘的血流互有交通，因此耳膜溫度可以及時反映出人體的溫度變化，耳膜也是可以最早偵測到人體是否有發燒的地方。耳溫槍用熱電堆紅外傳感器檢測耳膜6～15μm區域的紅外輻射能量，轉換為電信號送入專用MCU進行處理，對應的體溫值由液晶屏顯示出來。

二、儀器簡要情況

以前在TB上拍的，儀器有醫療器械註冊文號，有廠家地址等，是正規產品，包郵才58元一隻。現在，沒有這個價位的產品出售了。

儀器平時擱放在耳溫槍座上，粉紅色按鈕是檢測時掃描按鈕。該儀器是非耳套更換型，耳溫槍座只是一個擱儀器的機座，沒有「博朗」那樣的耳套存放功能。使用前，需用酒精棉擦拭耳筒清潔消毒。

正面中間的按鈕是開機按鈕，兼讀取存儲數據、清零:

耳筒對準耳道後，按下背面的掃描按鈕，進行檢測：

體溫正常，顯示屏背景光為綠色。當體溫接近發燒時（低燒），顯示屏背景光為黃色：

體溫發燒，顯示屏背景光為紅色，蜂鳴器發出滴滴滴警告聲訊。這種顏色光提醒設計比較實用：

停止使用30秒鐘後，自動關機，節約電池電量：

三、拆機及電路元件

取下電池蓋，使用兩節7號電池，比較耐用：

取下電池，看見電池倉中的電路板上12個觸點，是耳溫槍廠家調校用的：

卸掉電池倉中一顆固定螺絲，外殼是卡扣設計，比較容易分離開：

下面是檢測按鈕，導電橡膠觸點：

電路結構，由於採用了專用MCU，使得儀器電路顯得格外簡單：

這是檢測頭，內部熱電堆傳感器的電信號，用紅白綠黑四根導線引出，焊接在電路板上：

電路板左邊的空位較多，說明這個是簡化版，閹割了一些功能：

U2是存儲器，採用低電壓E2PROM--T24C02A（2K），用於存儲10組體溫檢測數據：

卸下電路板上的四顆固定螺絲，取下電路板：

電路板背面，沒有啥元件：

仔細觀察，電路板上的那些圓觸點不是「裝飾」，通向電路，是廠家生產時調校用：

電路板上的L1、L2分別是綠、紅LED，起到發出三色（綠、黃、紅）背景燈作用：

液晶顯示板採用導電橡膠條連接；右邊粉紅色是開機按鈕：

先將檢測頭反時針旋轉，然後向外拉出：

卸下檢測頭上的兩顆固定螺絲，取出傳感器組件（傳感器裝在金屬管內）：

將熱電堆傳感器從金屬管中取出，傳感器外殼上有密封膠，取出時要特別小心：

傳感器上沒有標識（或被抹去），不知道型號：

安裝傳感器的金屬管沒有磁性，是銅質鍍克羅米，它的作用是增大檢測探頭傳感器的熱容量，使檢測數據穩定可靠：

儀器「全家福」圖片：

四、電路原理分析

根據拆機情況，繪出儀器電路結構示意框圖如下：

儀器工作原理：

熱電堆傳感器感受到耳膜上的熱輻射後，產生微弱的電勢信號。這個電信號送入專用MCU進行處理，其溫度值由LCD顯示出來。對應不同的溫度值，顯示綠（正常）、黃（低燒）、紅（高燒）三種顏色的背光。檢測到高燒時，蜂鳴器同時發出「滴滴滴」警告聲訊。熱電堆傳感器中的熱敏電阻，用於檢測熱電堆本身溫度，供內置程序分析計算使用。

由於耳溫槍要吸收熱源，為了達到穩定的熱平衡，熱電堆傳感器要安裝在熱容量大的金屬熱容管上，減少溫度快速變化的幹擾。

至於溫度的原點，就必須要在廠內調校。調校的過程是，把耳溫槍放入恆溫槽，設定原點的溫度，然後依據溫升的程度，加以計算，得到正確的溫度。所以，廠家在說明書中提示，一般保用期3年，過期應進行校核。

五、正確使用耳溫槍的注意事項

耳溫槍使用看似簡單，但許多人不能正常使用。需要注意以下問題。

1、正常體溫對於每個人來說都是獨一無二的，從34．7℃～38℃不等，取決於測量溫度的部位和個體差異。世衛組織（WTO）提供的人體正常體溫的參考數值是：

耳內：35．8℃—38℃

腋窩：34．7℃—37．3℃

口腔：35．5℃—37．5℃

直腸：36．6℃—38℃

這個正常範圍受到諸多因素的影響，比如體力勞動，晝夜變化，年齡增長。你可以為本人或家人在身體狀況良好的情況下，在一天內多次測量體溫來獲得這一數據，以備需要時，作為判斷發燒的參考數據。

 2、耳溫槍使用的溫度環境

國家標準給出的耳溫槍使用環境溫度為16 ℃～35 ℃。當超過16 ℃～35 ℃使用範圍，準確度沒有得到有效驗證，誤差會較大。冬季一般應當在室內測量。

 耳溫槍是不知道標準溫度的，就像數字相機不知道顏色坐標，必須作白平衡一樣。耳溫槍開機之後，會先測量環境溫度作為基準溫度；然後測量耳溫。正規廠家的使用說明書上會告訴消費者，到別的溫差大的房間取用耳溫槍，要等大約30分鐘、直到溫度平衡穩定後，才能開機使用。人從溫差大的外部環境回來，應滯留5分鐘左右，與房間溫度平衡後再測量。手持部分，必須離檢測頭越遠越好。耳溫槍使用時遠離任何熱源，不要在風扇口、空調下測量。除了溫度變動因素，長時間手持儀器，被測人有中耳炎、耳屎、插入耳朵位置不準，電池電量不足等，也會影響準確度。

3、由於耳溫槍對於熱輻射十分敏感的特點，要發揮耳溫槍的正常測量功能，一定要仔細閱讀使用說明書，正常操作。

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