CN203138459U - 一种温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温度测量装置，包括温度测量单元和无线通信单元；所述温度测量单元用于实时测量待测物的温度，并将测量得到的温度数据传输至无线通信单元；所述无线通信单元用于将所述温度数据通过无线的方式传输至智能设备。本实用新型所述温度测量装置与现有技术中需要人工记录相比，能够将测量得到的体温数据实时传输至智能设备。

Description

一种温度测量装置

技术领域

本实用新型涉及温度测量技术领域，具体涉及一种温度测量装置。

背景技术

体温是重要的生命体征，对于人体健康和疾病状况的监测具有重大的临床意义。

临床上稽留热、间歇热、弛张热、波状热、回归热等不同发热类型，是基于持续测定或特定时间间隔测定的温度变化规律分别提示不同类型的疾病。如：稽留热，体温升高达39℃以上，持续数天或数周，日差不超过1℃，常见于大叶性肺炎、伤寒、副伤寒等；弛张热，体温在39℃以上，24小时内体温差达1℃以上，最低体温仍超过正常，常见于风湿热、败血症、肝脓肿等。可见，定期测量体温和观察体温的变化有利于观察病情和确诊病症。

基础体温（Basal Body Temperature,BBT）又称静息体温，是指人经过6-8小时的睡眠以后所测出的体温，例如，在早晨从熟睡中醒来，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。正常育龄妇女的基础体温与月经周期一样，呈周期性变化，这种体温变化与排卵有关。女性月经周期以月经见红第一天为周期的开始，周期的长短因人而异，约为21-35天不等，平均约为28天，其中又以排卵日为分隔，分为排卵前的卵泡期，与排卵后的黄体期。卵泡期长短不一定，但黄体期固定约为14天±2天。排卵后次日，因卵巢形成黄体，分泌孕激素会使体温上升摄氏0.6度左右，而使体温呈现高低两相变化，高温期持续约12-16天（平均14天）。若无怀孕，黄体萎缩停止分泌孕激素，体温下降，回到基本线，月经来潮；若是已经怀孕，因黄体受到胚胎分泌绒毛膜促性腺激素支持，转变为妊娠黄体，继续分泌孕激素，体温持续高温；若卵巢功能不良，没有排卵也没有黄体形成，体温将持续低温。可见，定期测量体温和观察体温的变化有利于判断是否排卵以指导避孕、诊断早孕和判断孕早期安危、观察黄体功能、推算适宜的内膜活检时间以及提示其他病变等。

目前，观察体温变化的方法一般为：通过现有的体温测量装置每隔固定时间测量一次体温，并由专门的记录人员将测量得到的体温数据记录下来，然后将记录的体温数据输入智能设备（例如电脑）中处理，以形成体温变化曲线。这种方法不仅费时费力，而且还容易出现漏记、错记的情况，不利于观察体温变化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够将测量得到的体温数据实时传输至智能设备的温度测量装置。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案：

所述温度测量装置包括温度测量单元和无线通信单元；

所述温度测量单元用于实时测量待测物的温度，并将测量得到的温度数据传输至无线通信单元；

所述无线通信单元用于将所述温度数据通过无线的方式传输至智能设备。

优选地，所述温度测量单元包括温度传感器、检测单元和控制单元；

所述温度传感器用于与待测物相接触，其阻值能够随与之接触的待测物温度的变化而变化；

所述检测单元用于检测与待测物相接触的温度传感器的阻值参数，并将所述阻值参数传输至控制单元；

所述控制单元内预设有温度传感器阻值与温度变化的关系式，或者温度传感器阻值与温度值的映射表，其用于根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值，并根据所述关系式或映射表以及所述温度传感器的阻值得出与所述温度传感器的阻值相对应的温度值，从而得出待测物的温度值，并将所述待测物的温度值传输至无线通信单元。

优选地，所述温度传感器采用热敏电阻。

进一步优选地，所述热敏电阻采用负温度系数热敏电阻。

优选地，所述检测单元包括参考电阻、电容、比较器、计数器和控制器；

所述参考电阻的一端与公共端相连，另一端与第一电平信号端相连；

所述温度传感器的一端与公共端相连，另一端与第二电平信号端相连；

所述电容的一端与公共端相连，另一端接地；

所述比较器的正极输入端与公共端相连，负极输入端与参考电平信号端相连，输出端与计数器相连；

所述控制器分别与第一电平信号端、第二电平信号端、计数器和控制单元相连；所述控制器内预设有阈值电压，其用于控制第一电平信号端置高电平，以通过参考电阻对电容充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器开始计数，和控制第一电平信号端置低电平，以通过参考电阻对电容放电，并在公共端电压等于比较器正负输入端间电压时控制计数器停止计数，以得出参考电阻对电容的放电时间；以及用于控制第二电平信号端置高电平，以通过温度传感器对电容充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器开始计数，和控制第二电平信号端置低电平，以通过温度传感器对电容放电，并在公共端电压等于比较器正负输入端间电压时控制计数器停止计数，以得出温度传感器对电容的放电时间；所述控制器还用于将参考电阻对电容的放电时间和温度传感器对电容的放电时间作为温度传感器的阻值参数传输至控制单元；

所述控制单元内还预设有参考电阻的阻值，其根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值具体为：

根据所述参考电阻对电容的放电时间、温度传感器对电容的放电时间以及参考电阻的阻值，通过如下公式得出所述温度传感器的阻值：

$\mathrm{Rx}=\mathrm{Rref}\×\frac{\mathrm{Tx}}{\mathrm{Tref}}---\left(1\right)$

式（1）中，Rx为所述温度传感器的阻值，Rref为参考电阻的阻值，Tx为温度传感器对电容的放电时间，Tref为参考电阻对电容的放电时间。

优选地，所述无线通信单元与智能设备之间的无线传输方式采用NFC传输方式、ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种，或者由NFC进行引导配对的ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种。

优选地，所述无线通信单元包括NFC芯片和与之相连的NFC线圈；所述NFC芯片用于接收温度测量单元中的控制单元输出的温度数据，并将所述温度数据通过NFC线圈传输至智能设备。

优选地，所述温度测量装置还包括电池和与之相连的电源管理单元；所述电源管理单元还分别与温度测量单元和NFC芯片相连，用于为温度测量单元和NFC芯片提供稳定的电压；所述NFC芯片还与电池相连，其用于在和智能设备进行数据传输时将NFC线圈获得的能量转换成直流电流，并将所述直流电流传输至电池，从而为电池充电；所述温度测量单元中的控制单元还分别与NFC芯片和电源管理单元相连，用于通过NFC芯片从智能设备处接收数据或指令，以及根据从智能设备处接收的指令控制电源管理单元的开启或关闭。

优选地，所述温度测量装置还包括充电管理单元，所述充电管理单元分别与电池和NFC芯片相连，用于防止NFC芯片通过NFC线圈为电池充电时发生过充而使电池损坏。

优选地，所述温度测量装置还包括显示单元，其与温度测量单元相连，用于实时显示温度测量单元测量得到的温度数据。

有益效果：

1）本实用新型所述温度测量装置不但能实时测量待测物（如生物体）的温度，还能将待测物的温度数据（如温度值、测量时间和测量对象等）通过无线的方式传输至后台的智能设备中，与现有技术相比，不再需要专门的记录人员，省时省力；

2）本实用新型所述温度测量装置尤其适用于体温测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中温度测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中温度测量装置的结构示意图；

图3为图2所示温度传感器和检测单元的连接关系示意图。

其中：1－温度传感器；2－参考电阻；3－比较器；4－计数器；C－电容。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型所述温度测量装置作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种温度测量装置，包括温度测量单元和无线通信单元。

所述温度测量单元用于实时测量待测物的温度，并将测量得到的温度数据传输至无线通信单元。

所述无线通信单元用于将所述温度数据通过无线的方式传输至智能设备（如手机、电脑或其他智能终端）。

其中，所述无线通信单元与智能设备之间的无线传输方式采用NFC传输方式、ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种，或者由NFC进行引导配对的ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种。

NFC（Near Field Communication）即近场通信，又称近距离无线通信，是一种短距离（如十厘米内）的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。NFC具有天然的安全性、超低功耗以及快速响应等优点，既可以直接传送数字（在数据量比较少的情况下），也可以引导ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等其他无线通信方式进行快速配对，以传送大批量数据。

可见，本实施例所述温度测量装置克服了现有体温测量装置中无数据传输功能的不足，能够将测量得到的温度数据传输至智能设备。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种温度测量装置，包括温度测量单元、无线通信单元、电池、电源管理单元、充电管理单元和显示单元。

所述温度测量单元用于实时测量待测物的温度，并将测量得到的温度数据传输至无线通信单元。

其中，所述温度测量单元包括温度传感器、检测单元和控制单元。

所述温度传感器用于与待测物相接触，其阻值能够随与之接触的待测物温度的变化而变化。所述温度传感器优选采用热敏电阻，进一步优选采用负温度系数热敏电阻（NTC，NegativeTemperature Coe fficient）。当然，所述温度传感器也可以采用热电偶或热敏电阻等。

所述检测单元用于检测与待测物相接触的温度传感器的阻值参数，并将所述阻值参数传输至控制单元。

如图3所示，所述检测单元包括参考电阻2、电容C、比较器3、计数器4和控制器（图中未示出）。

所述参考电阻2的一端与公共端O相连，另一端与第一电平信号端P2.0相连；

所述温度传感器1的一端与公共端O相连，另一端与第二电平信号端P2.1相连；

所述电容C的一端与公共端O相连，另一端接地；

所述比较器3的正极输入端与公共端O相连，负极输入端与参考电平信号端P2.2相连，输出端与计数器4相连；

所述控制器分别与第一电平信号端P2.0、第二电平信号端P2.1、计数器4和控制单元相连；所述控制器内预设有阈值电压，其用于控制第一电平信号端P2.0置高电平，以通过参考电阻2对电容C充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器4开始计数，和控制第一电平信号端P2.0置低电平，以通过参考电阻2对电容C放电，并在公共端电压等于比较器3正负输入端间电压时控制计数器4停止计数，以得出参考电阻2对电容C的放电时间；以及用于控制第二电平信号端P2.1置高电平，以通过温度传感器1对电容C充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器4开始计数，和控制第二电平信号端P2.1置低电平，以通过温度传感器1对电容C放电，并在公共端电压等于比较器3正负输入端间电压时控制计数器4停止计数，以得出温度传感器1对电容C的放电时间；所述控制器还用于将参考电阻2对电容C的放电时间和温度传感器1对电容C的放电时间作为温度传感器的阻值参数传输至控制单元。

优选地，所述比较器、计数器和控制器集成在一个单片机中。所述参考电平既可采用外部参考电平，也可采用单片机内部参考电平。所述参考电阻2可采用精度高、稳定性高的标准电阻。

当然，所述检测单元也可不采用上述结构，例如，将温度传感器作为惠斯顿电桥桥臂，并将温度传感器的阻值变化转化成电压变化，通过运算放大器将电压信号放大，再通过模拟/数字转换器得到与电压信号相对应的温度变化值。

所述控制单元内预设有温度传感器阻值与温度变化的关系式，或者温度传感器阻值与温度值的映射表，其用于根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值，并根据所述关系式或映射表以及所述温度传感器的阻值得出与所述温度传感器的阻值相对应的温度值，从而得出此时待测物的温度值，即与所述温度传感器的阻值相对应的温度值=待测物的温度值，并将所述待测物的温度值传输至无线通信单元。

本实施例中，所述控制单元内还预设有参考电阻的阻值，其根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值具体为：

根据所述参考电阻对电容的放电时间、温度传感器对电容的放电时间以及参考电阻的阻值，通过如下公式得出所述温度传感器的阻值：

$\mathrm{Rx}=\mathrm{Rref}\×\frac{\mathrm{Tx}}{\mathrm{Tref}}---\left(1\right)$

式（1）中，Rx为所述温度传感器的阻值，Rref为参考电阻的阻值，Tx为温度传感器对电容的放电时间，Tref为参考电阻对电容的放电时间。

所述控制单元可以采用单片机、ARM、FPGA、DSP中任一种，只需满足功耗低、稳定性好、D/A精度高的要求即可。

所述无线通信单元用于将所述温度数据通过无线的方式传输至智能设备。

由于NFC传输方式具有功耗低、响应快、保密性好等优点，故本实施例中，所述无线通信单元与智能设备之间的无线传输方式采用NFC传输方式。所述无线通信单元包括NFC芯片和与之相连的NFC线圈；所述NFC芯片用于接收温度测量单元中的控制单元输出的温度数据，并将所述温度数据通过NFC线圈传输至智能设备。

所述NFC芯片中包括EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器），其能够存储控制单元输出的温度数据。所述NFC芯片可采用ST公司的M24LRxxE系列双端口网络芯片。

所述电池与电源管理单元相连，所述电源管理单元还分别与温度测量单元和NFC芯片相连，用于为温度测量单元和NFC芯片提供稳定的电压（和电流），即电源管理单元起到稳压的作用。

所述温度测量单元中的控制单元还分别与NFC芯片和电源管理单元相连，用于通过NFC芯片从智能设备处接收数据或指令，以及根据从智能设备处接收的指令控制电源管理单元的开启或关闭。

所述电池优选采用体积小，容量高的可充电电池，例如纽扣电池或软包电池。

所述电源管理单元优选采用低压差线性稳压器（LDO，lowdropout regulator）。

由于电池在长时间的使用过程中其电量会越来越少，电压会越来越低，势必会影响到温度的测量精度，故本实施例中，所述NFC芯片还通过充电管理单元与电池相连，所述NFC芯片用于在通过NFC线圈和智能设备进行数据传输时，将NFC线圈（在智能终端产生的电磁场中耦合）获得的能量转换成直流电流，并将所述直流电流传输至电池，从而为电池充电，以延长电池的使用时间。

所述充电管理单元用于防止NFC芯片通过NFC线圈为电池充电时发生过充而使电池损坏。

所述显示单元与温度测量单元中的控制单元相连，用于实时显示控制单元测量得到的温度数据，如待测物的温度值、测量时间和测量对象等。

所述显示单元可采用段码或点阵液晶显示屏、OLED（OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管）显示屏等。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例1相同，这里不再赘述。

需要说明的是，本实用新型所述温度测量装置不但适用于生物体的体温测量，还适用于其他非生物体的温度测量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度测量装置，其特征在于，包括温度测量单元和无线通信单元；

所述温度测量单元用于实时测量待测物的温度，并将测量得到的温度数据传输至无线通信单元；

所述无线通信单元用于将所述温度数据通过无线的方式传输至智能设备。

2.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度测量单元包括温度传感器、检测单元和控制单元；

所述温度传感器用于与待测物相接触，其阻值能够随与之接触的待测物温度的变化而变化；

所述检测单元用于检测与待测物相接触的温度传感器的阻值参数，并将所述阻值参数传输至控制单元；

所述控制单元内预设有温度传感器阻值与温度变化的关系式，或者温度传感器阻值与温度值的映射表，其用于根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值，并根据所述关系式或映射表以及所述温度传感器的阻值得出与所述温度传感器的阻值相对应的温度值，从而得出待测物的温度值，并将所述待测物的温度值传输至无线通信单元。

3.根据权利要求2所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度传感器采用热敏电阻。

4.根据权利要求3所述的温度测量装置，其特征在于，所述热敏电阻采用负温度系数热敏电阻。

5.根据权利要求2所述的温度测量装置，其特征在于，所述检测单元包括参考电阻、电容、比较器、计数器和控制器；

所述参考电阻的一端与公共端相连，另一端与第一电平信号端相连；

所述温度传感器的一端与公共端相连，另一端与第二电平信号端相连；

所述电容的一端与公共端相连，另一端接地；

所述比较器的正极输入端与公共端相连，负极输入端与参考电平信号端相连，输出端与计数器相连；

所述控制器分别与第一电平信号端、第二电平信号端、计数器和控制单元相连；所述控制器内预设有阈值电压，其用于控制第一电平信号端置高电平，以通过参考电阻对电容充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器开始计数，和控制第一电平信号端置低电平，以通过参考电阻对电容放电，并在公共端电压等于比较器正负输入端间电压时控制计数器停止计数，以得出参考电阻对电容的放电时间；以及用于控制第二电平信号端置高电平，以通过温度传感器对电容充电，并在公共端电压等于阈值电压时控制计数器开始计数，和控制第二电平信号端置低电平，以通过温度传感器对电容放电，并在公共端电压等于比较器正负输入端间电压时控制计数器停止计数，以得出温度传感器对电容的放电时间；所述控制器还用于将参考电阻对电容的放电时间和温度传感器对电容的放电时间作为温度传感器的阻值参数传输至控制单元；

所述控制单元内还预设有参考电阻的阻值，其根据所述阻值参数得出所述温度传感器的阻值具体为：

根据所述参考电阻对电容的放电时间、温度传感器对电容的放电时间以及参考电阻的阻值，通过如下公式得出所述温度传感器的阻值：

$\mathrm{Rx}=\mathrm{Rref}\×\frac{\mathrm{Tx}}{\mathrm{Tref}}---\left(1\right)$

式（1）中，Rx为所述温度传感器的阻值，Rref为参考电阻的阻值，Tx为温度传感器对电容的放电时间，Tref为参考电阻对电容的放电时间。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的温度测量装置，其特征在于，所述无线通信单元与智能设备之间的无线传输方式采用NFC传输方式、ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种，或者由NFC进行引导配对的ZigBee传输方式、Wi-Fi传输方式、蓝牙传输方式中的任一种。

7.根据权利要求6所述的温度测量装置，其特征在于，所述无线通信单元包括NFC芯片和与之相连的NFC线圈；所述NFC芯片用于接收温度测量单元中的控制单元输出的温度数据，并将所述温度数据通过NFC线圈传输至智能设备。

8.根据权利要求7所述的温度测量装置，其特征在于，

所述温度测量装置还包括电池和与之相连的电源管理单元；

所述电源管理单元还分别与温度测量单元和NFC芯片相连，用于为温度测量单元和NFC芯片提供稳定的电压；

所述NFC芯片还与电池相连，其用于在和智能设备进行数据传输时将NFC线圈获得的能量转换成直流电流，并将所述直流电流传输至电池，从而为电池充电；

所述温度测量单元中的控制单元还分别与NFC芯片和电源管理单元相连，用于通过NFC芯片从智能设备处接收数据或指令，以及根据从智能设备处接收的指令控制电源管理单元的开启或关闭。

9.根据权利要求8所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度测量装置还包括充电管理单元，所述充电管理单元分别与电池和NFC芯片相连，用于防止NFC芯片通过NFC线圈为电池充电时发生过充而使电池损坏。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的温度测量装置，其特征在于，所述温度测量装置还包括显示单元，其与温度测量单元相连，用于实时显示温度测量单元测量得到的温度数据。

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