一种体温测量系统以及用于体温测量系统的校正方法
技术领域
本发明涉及体温测量技术领域,尤其是指一种体温测量系统以及用于体温测量系统的校正方法。
背景技术
现有的体温计包括与人体直接接触的红外额温计和耳温计,以及与人体直接接触的电子体温计。但不论用何种方式测量体温,都未能计入环境温度对温度测量的影响。如在10℃的环境中进行测量时,体温计测量到的是人体实际温度在环境中散失热量后的温度,而在40℃的环境中进行测量时,体温计测量到的是人体实际温度在环境中增加热量后的温度。因此,需要对体温计的温度测量模块测量到的测量温度针对环境温度进行校正,才能获得较为准确的实际温度。
同时,体温计的温度测量模块会因体温计的设计条件(如外壳材料、外壳屏蔽区域的大小等)不同,而与环境温度有不同的校正关系。因此针对不同设计条件的体温计,需要有不同的校正函数。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种用于体温测量系统的校正方法。
本发明采用如下技术方案:一种用于体温测量系统的校正方法,其特征在于:包括依次进行的以下步骤:S1:保持环境温度不变,测量位于环境温度下已知实际温度的物体的温度,以获得测量温度,记录物体的实际温度以及测量温度;S2:令步骤S1中所述的物体的实际温度上升,并再次对位于环境温度下物体的温度进行测量以获得测量温度,记录物体的实际温度以及测量温度;S3:多次循环步骤S2;S3:以测量温度为X坐标,以实际温度作为Y坐标,利用步骤S3中测得的多组数据作函数曲线;S4:利用函数Y=AX+B拟合步骤S3中的函数曲线,得出误差系数A和误差系数B,其中Y为实际温度,X为测量温度;S5:令环境温度上升,多次循环步骤S1至S4,记录不同环境温度下的误差系数A和误差系数B;S6:建立关于误差系数A的函数A=a1+a2T+a3T^2,建立关于误差系数B函数B=b1+b2T+b3T^2,其中T为环境温度;S7:将步骤S5中记录的多组数据代入步骤S6中的函数以计算a1、a2、a3、b1、b2和b3的值;S8:联立步骤S4中的函数以及步骤S6中的函数,得出实际温度、测量温度和环境温度的相关函数Y=(a1+a2T+a3T^2)X+(b1+b2T+b3T^2);将步骤S7中得出的a1、a2、a3、b1、b2和b3的值代入函数Y=(a1+a2T+a3T^2)X+(b1+b2T+b3T^2)。
作为优选,在步骤S3中,步骤S2的循环次数为8至12次。
作为优选,在步骤S5中,循环步骤S1至S4的次数为4至6次。
作为优选,环境温度的温度范围为-35℃至60℃。
作为优选,在步骤S7中,若步骤S5中记录的数据大于三组,则计算步骤S5中记录的所有误差系数A的平均值以及所有误差系数B的平均值后,选取最接近所有误差系数A的平均值的三个误差系数A以及最接近所有误差系数B的平均值的三个误差系数B代入步骤S6中的函数以计算a1、a2、a3、b1、b2和b3的值。
本发明基于上述用于体温测量系统的校正方法,还提供一种体温测量系统,包括校正模块、用于获取测量温度的体温获取模块以及用于获取环境温度的环境温度获取模块,体温获取模块的输出端以及环境温度获取模块的输出端分别与校正模块的输入端连接,所述校正模块通过前述用于体温测量系统的校正方法步骤S8中实际温度、测量温度和环境温度的相关函数计算实际温度。
本发明的有益效果:通过在多个固定环境温度下,测量不同实际温度对应的测量温度后,得出环境温度、测量温度与实际温度的相关函数,从而使得体温计能够在已知测量温度和环境温度的情况下利用相关函数计算实际温度,从而减少环境温度对体温计测量结果的影响。
附图说明
图1为实际温度和测量温度在环境温度20℃的函数关系图。
图2为实际温度和测量温度在环境温度25℃的函数关系图。
图3为实际温度和测量温度在环境温度30℃的函数关系图。
图4为实际温度和测量温度在环境温度35℃的函数关系图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例一
一种用于体温测量系统的校正方法,包括依次进行的以下步骤:S1:保持环境温度不变,测量位于环境温度中已知实际温度的物体的温度,以获得测量温度,记录物体的实际温度以及测量温度;S2:令步骤S1中所述的物体的实际温度上升,并再次对位于环境温度下物体的温度进行测量以获得测量温度,记录物体的实际温度以及测量温度;S3:多次循环步骤S2;S3:以测量温度为X坐标,以实际温度作为Y坐标,利用步骤S3中测得的多组数据作函数曲线;S4:利用函数Y=AX+B拟合步骤S3中的函数曲线,得出误差系数A和误差系数B,其中Y为实际温度,X为测量温度;S5:令环境温度上升,多次循环步骤S1至S4,记录不同环境温度下的误差系数A和误差系数B;S6:建立关于误差系数A的函数A=a1+a2T+a3T^2,建立关于误差系数B函数B=b1+b2T+b3T^2,其中T为环境温度;S7:将步骤S5中记录的多组数据代入步骤S6中的函数以计算a1、a2、a3、b1、b2和b3的值;S8:联立步骤S4中的函数以及步骤S6中的函数,得出实际温度、测量温度和环境温度的相关函数Y=(a1+a2T+a3T^2)X+(b1+b2T+b3T^2);将步骤S7中得出的a1、a2、a3、b1、b2和b3的值代入函数Y=(a1+a2T+a3T^2)X+(b1+b2T+b3T^2)。
表1环境温度20℃下测量温度与实际温度关系表
测量温度(℃) |
实际温度(℃) |
33 |
34.22 |
34 |
34.89 |
35 |
36.3 |
36 |
36.89 |
37 |
38.21 |
38 |
38.93 |
39 |
40.27 |
40 |
41.27 |
41 |
42.09 |
42 |
43.32 |
43 |
44.32 |
表2环境温度25℃下测量温度与实际温度关系表
测量温度(℃) |
实际温度(℃) |
33 |
34.22 |
34 |
34.89 |
35 |
36.3 |
36 |
36.89 |
37 |
38.21 |
38 |
38.93 |
39 |
40.27 |
40 |
41.27 |
41 |
42.09 |
42 |
43.32 |
43 |
44.32 |
表3环境温度30℃下测量温度与实际温度关系表
测量温度(℃) |
实际温度(℃) |
33 |
34.22 |
34 |
34.89 |
35 |
36.3 |
36 |
36.89 |
37 |
38.21 |
38 |
38.93 |
39 |
40.27 |
40 |
41.27 |
41 |
42.09 |
42 |
43.32 |
43 |
44.32 |
表4环境温度35℃下测量温度与实际温度关系表
上表1至表4为某一温度计在各个环境温度下测量到的测量温度与物体的实际温度的关系。作出在同一环境温度下,实际温度与测量温度间的函数关系图,如图1至图4所示。可知实际温度与测量温度间的函数关系接近一元一次函数,因此在步骤S4中利用函数Y=AX+B来拟合实际温度与测量温度间的关系。经实验证明,误差系数A与环境温度的关系以及误差系数B与环境温度的关系趋近于正态分布,因此在步骤S6中,利用二次函数拟合误差系数A与环境温度的关系以及误差系数B与环境温度的关系。在步骤S7中,计算出a1、a2、a3、b1、b2和b3的值后,能够得出实际温度、测量温度和环境温度的相关函数,因此使用温度计时,只要获得测量温度以及环境温度,便能通过上述相关函数计算出实际温度,也就是人的实际体温。
进一步地,在步骤S3中,步骤S2的循环次数为8至12次,循环次数过多会导致使用本校正方法时工作量过大。实验表明,循环8至12次能够在工作量较小的情况下获得较为准确的相关函数。
进一步地,在步骤S5中,循环步骤S1至S4的次数为4至6次。循环次数过多会导致使用本校正方法时工作量过大。实验表明,循环4至6次能够在工作量较小的情况下获得较为准确的相关函数。
进一步地,环境温度的温度范围为-35℃至60℃,日常生活中,人体所处的温度环境在-35℃至60℃,保证体温计在-35℃至60℃中获得较为准确的数据即可。
进一步地,在步骤S7中,若步骤S5中记录的数据大于三组,则计算步骤S5中记录的所有误差系数A的平均值以及所有误差系数B的平均值后,选取最接近所有误差系数A的平均值的三个误差系数A以及最接近所有误差系数B的平均值的三个误差系数B代入步骤S6中的函数以计算a1、a2、a3、b1、b2和b3的值,从而提高a1、a2、a3、b1、b2和b3的值的准确度。
实施例二
本实施例基于实施例一的校正方法,提供一种体温测量系统,包括校正模块、用于获取测量温度的体温获取模块以及用于获取环境温度的环境温度获取模块,体温获取模块的输出端以及环境温度获取模块的输出端分别与校正模块的输入端连接,所述校正模块前述的用于体温测量系统的校正方法中实际温度、测量温度和环境温度的相关函数(即Y=(a1+a2T+a3T^2)X+(b1+b2T+b3T^2))计算实际温度。带有本实施例的体温测量系统的体温计,能够减少温度环境对体温测量的影响,使得体温计显示的体温更为准确。使用实施例一的校正方法进行校正前,要保证体温获取模块已装设在体温计中,从而保证获得的相关函数能够适应体温计的设计条件。
以上所述,仅是本发明较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明以较佳实施例公开如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。