CN105067141A - 测温探头及测温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测温探头及测温装置，涉及温度测量领域，无需电池、尺寸小巧、寿命长，使用安全方便，并支持温度数据传输和管理。本发明提供的测温探头，包括：天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路；所述天线与耦合元件中的电容连接，组成谐振回路，用于感应阅读器发射的电磁波，并将采集的能量存储在电容中，为所述射频识别芯片供电；所述射频识别芯片与天线、耦合元件连接，用于将存储的电子标签信息通过天线发送给阅读器；所述测温电路与射频识别芯片连接，用于检测物体的温度信息，并通过天线发送给阅读器。

Description

测温探头及测温装置
技术领域
本发明涉及温度测量领域，尤其涉及一种测温探头及测温装置。
背景技术
温度是表示物体冷热程度的物理量，并且在生产、生活中会经常用到并需要测量的一种参数。目前用得较多的温度测量工具主要有传统的水银温度计、红外温度计以及基于温度传感器的电子温度计。水银温度计使用不便，安全性也较差；红外温度计体积较大，且不具备数据管理功能；现有的电子温度计体积也较大，且需要电池供电，使用寿命也较短，目前急需一种体积小，使用安全、方便并支持温度数据传输和管理的测温装置。
发明内容
本发明提供一种测温探头及测温装置，无需电池、尺寸小巧、寿命长，使用安全方便，并支持温度数据传输和管理。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供一种测温探头，包括：天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路；所述天线与耦合元件中的电容连接，组成谐振回路，用于感应阅读器发射的电磁波，并将采集的能量存储在电容中，为所述射频识别芯片供电；所述射频识别芯片与天线、耦合元件连接，用于将存储的电子标签信息通过天线发送给阅读器；所述测温电路与射频识别芯片连接，用于检测物体的温度信息，并通过天线发送给阅读器。
优选地，所述测温探头为一封闭体，内置所述天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路。
可选地，所述封闭体的其中一面为探侧面，所述测温电路包括温度传感器，所述温度传感器自所述探侧面外漏于表面，或者所述温度传感器不外漏，但所述温度传感器通过所述探侧面能探侧到被测物体的温度。
可选地，所述温度传感器设置于所述探侧面的中央位置，围绕所述温度传感器设置有一圈隔温层，所述隔温层的外围形成有吸盘，所述吸盘用于提供稳定的吸附力，使所述测温探头吸附在被测物体上。
可选地，所述封闭体的外形为呈圆形或椭圆形的扁平体。
可选地，所述射频识别芯片包括存储器和处理器。
可选地，所述温度传感器为热敏电阻传感器。
可选地，所述热敏电阻传感器为负温度系数热敏电阻。
第二方面，本发明提供一种测温装置，包括一个或多个任一项所述的测温探头。
进一步地，所述的测温装置，还包括：阅读器，用于通过天线为各所述测温探头提供能量，并进行温度信息的读取。
可选地，所述阅读器包括多个运转周期，每一运转周期包括工作时段和休息时段；所述阅读器处于工作时段时，为所述测温探头提供能量并进行温度信息的读取。
具体地，所述阅读器包括：射频读写模块，用于通过天线读取所述测温探头中的温度信息；射频控制模块，用于根据指令控制所述天线及耦合器件向所述测温探头提供能量并控制所述射频读写模块进行温度信息的读取；天线及耦合器件，用于发射并接收电磁波；电源模块，用于向所述阅读器各模块提供电源。
可选地，所述阅读器还包括：通讯模块，用于将读取到的所述温度信息发送至智能手机或电脑。
可选地，所述通讯模块还用于接收来自所述智能手机或电脑的指令。
可选地，所述通讯模块为蓝牙模块。
本发明实施例提供的测温探头及测温装置，所述测温探头包括：天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路，其中，天线与耦合元件中的电容连接，组成谐振回路，将采集的能量存储在电容中，为射频识别芯片供电；射频识别芯片与天线、耦合元件连接，将存储的电子标签信息通过天线发送给阅读器；测温电路与射频识别芯片连接，用于检测物体的温度信息，并通过天线发送给阅读器，所述测温探头无需电池，可以做成全封闭结构，尺寸小巧、寿命长，使用安全方便，并支持温度数据传输和管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的测温探头的结构框图；
图2为本发明实施例提供的测温探头的外形示意图；
图3为本发明实施例中温度传感器的示意图；
图4为本发明实施例提供的测温装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的测温装置的工作示意图。
附图标记
10-测温探头，11-天线，12-耦合元件，13-射频识别芯片，14-测温电路，
141-温度传感器，15-隔温层，16-吸盘，20-阅读器，21-天线II，
22-耦合元件II，23-射频读写模块，24-控制模块，25-通讯模块，
26-电源模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明实施例提供一种测温探头，如图1所示，该测温探头10包括：天线11、耦合元件12、射频识别芯片13及测温电路14；天线11与耦合元件12中的电容连接，组成谐振回路，用于感应阅读器发射的电磁波，并将采集的能量存储在电容中，为射频识别芯片13供电；射频识别芯片13与天线11、耦合元件12连接，用于将存储的电子标签信息通过天线11发送给阅读器；测温电路14与射频识别芯片13连接，用于检测物体的温度信息，并通过天线11发送给阅读器。
射频技术是一种成熟的、有效的近距离通信技术，射频识别系统通常由电子标签和阅读器组成，电子标签又分为有源和无源两种，无源电子标签(被动标签)具有体积小、无需电源的优点，无源电子标签没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，电子标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。一般而言，当无源电子标签接收到足够强度的讯号时，可以向阅读器发出数据。这些数据不仅包括标示号(全球唯一标示ID)，还可以包括预先存在于标签内存储器(EEPROM)中的数据。
本实施例通过将测温电路14集成于无源标签上形成测温探头，通过阅读器为之提供电源并将温度信息导出，二者相互配合实现温度测量及温度数据传输，并且阅读器可进一步将数据传输到智能手机或电脑中，从而实现温度的智能测量和管理功能。
本实施例的测温探头，是无源电子标签和温度传感器的集成，主要用于实现温度的精确测量。测温探头主要包括天线11、耦合元件12、射频识别芯片13及测温电路14，其中，天线11与耦合元件12相互配合，实现两个功能：一是从阅读器发出的射频能量中提取测温探头工作所需的电源；而是在测温探头端实现信息的发送和接收；射频识别芯片13包括存储器和处理器，用于信息处理并控制天线11、耦合元件12与测温电路14等模块进行工作，例如用于控制测温电路14进行温度测量并将数据存储在存储器中，然后通过天线将温度信息发送出去。
本实施例通过将测温电路14集成于无源标签上形成测温探头，通过感应阅读器发射的电磁波为无源电子标签提供电源并进行数据传输，无需电池，可以做成全封闭结构，尺寸小巧、寿命长，使用安全方便，并支持温度数据传输和管理。
如图2所示，为符合本实施例的一种测温探头10，测温探头10为一封闭体，内置天线11、耦合元件12、射频识别芯片13及测温电路14。测温探头10整体为一封闭体，防水、绝缘、对内部器件及电路能起到保护作用，使用安全方便并延长测温探头10的使用寿命。
上述封闭体的外形可为呈圆形或椭圆形的扁平体，其中一面为探侧面100，测温电路14中的温度传感器141设置于探侧面的中央位置，围绕温度传感器141设置有一圈隔温层15，隔温层15的外围形成有吸盘16，隔温层15用于减小温度传感器141受自身温度的影响，吸盘16用于提供稳定的吸附力，使测温探头10吸附在被测物体上，便于测量。其中，温度传感器141可以自探侧面外漏于表面便于准确感知温度，也可以温度传感器141不外漏，但通过探侧面能探侧到被测物体的温度，此时温度传感器141处的探侧面为一薄层可传递温度的防护材料。
可选地，温度传感器141为热敏电阻传感器。热敏电阻传感器的电阻随温度的变化发生改变，如负温度系数热敏电阻(NTC，NegativeTemperatureCoefficient)的电阻随温度的升高呈指数减小，电阻发生改变，电流也相应的发生改变，通过检测电流的变化可以反映出温度的变化。热敏电阻传感器通常采用陶瓷工艺制成，体积小巧，应用于体温计的接触式热敏电阻传感器选择软线型NTC热敏电阻，温度传感器141的主体感温部分直径约为1mm，软引线长度25～50mm，精度一般要求至少0.1℃，如图3所示。温度传感器141的主体感温部分设置于探测面，软引线引入内部与射频识别芯片13相连。
本实施例测温探头与阅读器相互配合使用，其工作原理为由阅读器发射一特定频率之无线电波能量给测温探头，用以驱动测温探头电路将内部的信息以代码形式送出，此时阅读器便接收此代码信息，此代码信息包含温度信息。测温探头的特殊在于免用电池、读取温度信息免接触，全封闭结构，使用安全、方便、不怕脏污。
本发明实施例还提供一种测温装置，包括一个或多个上述任一项所述的测温探头。当测温装置包括至少两个测温探头时，可以为不同的用户检测温度，每一个测温探头对应检测一个用户的体温，这样，采用一个测温装置为不同用户检测体温时，体温信息便于管理。
本实施例提供的测温装置包括上述的测温探头，可实现小型、便于使用的智能测温装置(如体温计)，广泛用于家庭、医院等，具体见下述：
进一步地，如图4所示，本实施例所述的测温装置，还包括：阅读器20，用于通过天线21为各测温探头10提供能量，并进行温度信息的读取。具体地，该阅读器20包括：射频读写模块23，用于通过天线II21读取测温探头10中的温度信息；射频控制模块24，用于根据指令控制天线II21及耦合器件II22向测温探头10提供能量并控制射频读写模块23进行温度信息的读取；天线11及耦合器件，用于发射并接收电磁波；电源模块26，用于向阅读器20各模块(21～25)提供电源。
本实施例提供的测温装置，包括测温探头和阅读器20，相互配合实现温度的测量和数据读取，可实现小型、便于使用的智能测温装置(如体温计)，广泛用于家庭、医院等。
上述阅读器20还可包括：通讯模块25，用于将读取到的每个测温探头10检测的某用户的温度信息发送至智能手机或电脑。智能手机或电脑可以连接不同的测温探头10，并将该测温探头10测得的所有温度数据按要求存储并显示。通讯模块25还可以用于接收来自所述智能手机或电脑的指令。上述通讯模块25可以是无线或有线通讯模块，无线通讯模块如蓝牙模块、近场通信模块等。
使用过程中，阅读器与无源测温探头可保持周期性工作状态，即阅读器20对测温探头10上的温度传感器进行周期性检测，以降低功耗。具体而言，阅读器20可包括多个运转周期，每一运转周期包括工作时段和休息时段，阅读器20处于工作时段时，为测温探头10提供能量并进行温度信息的读取；阅读器20处于休息时段时，阅读器20不发射电磁波，测温探头10由于无法获得电源也处于暂停状态，直至下次被阅读器20激活。
图5所示，为本发明实施例提供的一种基于射频识别的测温装置(射频体温计)的工作示意图：测温装置包括测温探头10和阅读器20，测温探头10由射频标签(REID标签)与温度传感器集成而成，阅读器20和测温探头10的有效连接距离不小于5米，工作状态下，阅读器20激活测温探头10，测温探头10中的温度传感器获得被测人/物的体温信息，以电子标签信息的方式发送至阅读器20；阅读器20的蓝牙模块主动向智能手机(或电脑或其它智能化部件)发送体温数据信息，智能手机接收数据后进行用户数据以及用户信息的管理。每个测温探头10发送的体温数据的包头中包含该标签的识别码，数据发送时，可每次发送一天内所有的体温数据，智能手机可以在不同时间内连接不同的测温探头10(也可以同时连接不同的测温探头10)，并将一天内该测温探头10测得的所有体温数据存储并显示，在智能手机端通过软件设计可以实现体温的智能化测量和管理功能。
本发明通过将温度传感器141集成在无源电子标签上进行体温测量，并通过射频和蓝牙将数据最终传输到智能手机或电脑上进行温度数据的管理，测温端为无源的全封闭测温探头，尺寸小巧、寿命长，使用安全方便，并支持温度数据传输和管理。
本领域技术人员可以理解的是，本实施例中的阅读器20还可以直接设置于(或集成于)智能手机或电脑上。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种测温探头，其特征在于，包括：天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路；
所述天线与耦合元件中的电容连接，组成谐振回路，用于感应阅读器发射的电磁波，并将采集的能量存储在电容中，为所述射频识别芯片供电；
所述射频识别芯片与天线、耦合元件连接，用于将存储的电子标签信息通过天线发送给阅读器；
所述测温电路与射频识别芯片连接，用于检测物体的温度信息，并通过天线发送给阅读器。
2.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述测温探头为一封闭体，内置所述天线、耦合元件、射频识别芯片及测温电路。
3.根据权利要求2所述的测温探头，其特征在于，所述封闭体的其中一面为探侧面，所述测温电路包括温度传感器，所述温度传感器自所述探侧面外漏于表面，或者所述温度传感器不外漏，但所述温度传感器通过所述探侧面能探侧到被测物体的温度。
4.根据权利要求3所述的测温探头，其特征在于，所述温度传感器设置于所述探侧面的中央位置，围绕所述温度传感器设置有一圈隔温层，所述隔温层的外围形成有吸盘，所述吸盘用于提供稳定的吸附力，使所述测温探头吸附在被测物体上。
5.根据权利要求2-4任一项所述的测温探头，其特征在于，
所述封闭体的外形为呈圆形或椭圆形的扁平体。
6.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述射频识别芯片包括存储器和处理器。
7.根据权利要求3所述的测温探头，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻传感器。
8.根据权利要求7所述的测温探头，其特征在于，所述热敏电阻传感器为负温度系数热敏电阻。
9.一种测温装置，其特征在于，包括一个或多个权利要求1-8任一项所述的测温探头。
10.根据权利要求9所述的测温装置，其特征在于，还包括：
阅读器，用于通过天线为各所述测温探头提供能量，并进行温度信息的读取。
11.根据权利要求10所述的测温装置，其特征在于，所述阅读器包括多个运转周期，每一运转周期包括工作时段和休息时段；
所述阅读器处于工作时段时，为所述测温探头提供能量并进行温度信息的读取。
12.根据权利要求10或11所述的测温装置，其特征在于，所述阅读器包括：
射频读写模块，用于通过天线读取所述测温探头中的温度信息；
射频控制模块，用于根据指令控制所述天线及耦合器件向所述测温探头提供能量并控制所述射频读写模块进行温度信息的读取；
天线及耦合器件，用于发射并接收电磁波；
电源模块，用于向所述阅读器各模块提供电源。
13.根据权利要求12所述的测温装置，其特征在于，所述阅读器还包括：通讯模块，用于将读取到的所述温度信息发送至智能手机或电脑。
14.根据权利要求13所述的测温装置，其特征在于，所述通讯模块还用于接收来自所述智能手机或电脑的指令。
15.根据权利要求14所述的测温装置，其特征在于，所述通讯模块为蓝牙模块。
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