CN208002782U - 一种便携式的高精度电子体温计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式的高精度电子体温计，包括外壳、连接在外壳一端的温度传感器以及设置在外壳内腔的控制系统；所述控制系统包括单片机、分别与单片机电性连接的LCD显示器、电源模块、输入键盘、蓝牙模块、温度检测模块；所述温度检测模块包括温放大电路、AD转换器；所述温度传感器依次通过放大电路、AD转换器与单片机连接；通过减少集成电路板的体积和重量，尽可能的做到小巧轻便，使其更适合于可便携，并且在信号采集电路上的优化尽可能保证其检测结果的精确性和稳定性。

Description

一种便携式的高精度电子体温计

技术领域

本实用新型涉及温度测量领域，具体的说，是一种便携式的高精度电子体温计。

背景技术

在电子体温计还没发明以前，水银体温计被广泛使用在人体的体温测量，人们应用水银遇热自然膨胀、遇冷自然收缩的原理制作了水银体温计，一般水银体温计是由玻璃制成包含水银球及水银柱，末端水银球随测量位置不同而有不同形状和大小，如口温测量用是呈细长型、肛温测量用则为短而圆或用颜色加以区别，在体温测量过程中，体温计的水银是受热膨胀，使得膨胀后的水银沿着水银柱上升，使用者可依照外部的刻度表阅读量设数据；但是水银体温计有易碎、测量数值因视角而不同结果等缺失，尤其是水银体温计内含水银(汞)金属，由于汞金属及其化合物严重危害人类、环境生态以及动植物，世界各国禁用水银已成为趋势，因此电子体温计的推动已然势在必行。

因此提供一种高精度的电子体温计，并且减小其体积让人能够携带方便是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式的高精度电子体温计，不仅极大程度上简化其电路结构而且通过优秀处理其检测信号达到高精度的体温检测。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种便携式的高精度电子体温计，包括外壳、连接在外壳一端的温度传感器以及设置在外壳内腔的控制系统；所述控制系统包括单片机、分别与单片机电性连接的LCD显示器、电源模块、输入键盘、蓝牙模块、温度检测模块；所述温度检测模块包括温放大电路、AD转换器；所述温度传感器依次通过放大电路、AD转换器与单片机连接；

所述放大电路包括运算放大器、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、可变电阻Rp、稳压二极管；所述运算放大器的引脚6接3V电源且3V电源之前分出一条支路连接电阻R1；所述运算放大器的引脚6引脚1接输入端且分出一条支路通过电阻R5接地；所述运算放大器的引脚6引脚5连接可变电阻Rp且可变电阻Rp之后分支出两条支路，一条支路通过电阻R3和稳压二极管接地，另一条支路通过电阻R4接地；所述运算放大器的引脚8接输出端。

其使用时：电源模块为整个电子体温计供电，为各个不同的部件提供对应的不同电压保证其稳定工作，温度传感器则在电子体温计的触头部分负责采集温度信息，采集的温度信息最开始的信号是非常微弱的，要先经过放大电路进行信号放大，才能使后续设备接收到。经过信号放大后需要AD转换器把模拟信号转化为单片机可以识别的数字信号。然后单片机接收并且处理此数字信号。经过单片机处理后生成温度值一方面通过LCD显示器进行显示，另一方面通过蓝牙模块与手机或者其他带有显示功能的移动设备通讯后进行显示。其中输入键盘包括了复位键和保存键等等功能输入按键，可以对当前测出的温度值进行保存以便于查询观察，也通过复位键复位温度计进行下一次的体温检测。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述AD转换器为LTC2484芯片。这里采用LTC2484ADC是因为它采用了EasyDrive™输入结构。这意味着在转换时的净差分采样电流接近为零。因此，流经阻性热敏电阻器网络的输入采样电流不引起任何测量误差，这意味着，无需单独的运算放大器缓冲器。旁路电容器在高频时提供一条低阻抗通路。在很多情况下，不需要不断测量温度，而是每秒测量一次甚至每分钟只测量一次。在系统未测量温度时，节省功耗是有意义的。而电阻器网络从2.5V基准吸取最大25µA电流。为了避免测量之间的功率损耗，将基准电源的工作周期调整为仅在测量期间导通。ADC输入的RC时间常数大约为5ms。通过在进行测量之前80ms接通电源，可确保ADC输入完全稳定。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述电源模块包括锂电池和电源转换电路，所述锂电池通过电源转换电路与单片机连接。所述单片机为C8051F980单片机。为了满足低功耗的应用需求，C8051F980单片机提供五种电源管理模式：正常、停机、空闲、睡眠以及挂机。该控制器支持1.8V到3.6V的供电电压，具有QFN20的小型化封装，不仅在功耗方面得到降低，在体积和重量方面也符合便携式设计的理念。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述温度传感器为MEB12-503F3950L87的NTC热敏电阻。该封装类型的NTC热敏电阻具有体积小、可弯折的特点，适用于出门携带，不易损坏，而且采用NTC热敏电阻具有高精度高稳定性的特点。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型通过减少集成电路板的体积和重量，尽可能的做到小巧轻便，使其更适合于可便携，并且在信号采集电路上的优化尽可能保证其检测结果的精确性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型放大电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种便携式的高精度电子体温计，如图1所示：包括外壳、连接在外壳一端的温度传感器以及设置在外壳内腔的控制系统；所述控制系统包括单片机、分别与单片机电性连接的LCD显示器、电源模块、输入键盘、蓝牙模块、温度检测模块；所述温度检测模块包括温放大电路、AD转换器；所述温度传感器依次通过放大电路、AD转换器与单片机连接；

如图2所示：所述放大电路包括运算放大器、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、可变电阻Rp、稳压二极管；所述运算放大器的引脚6接3V电源且3V电源之前分出一条支路连接电阻R1；所述运算放大器的引脚6引脚1接输入端且分出一条支路通过电阻R5接地；所述运算放大器的引脚6引脚5连接可变电阻Rp且可变电阻Rp之后分支出两条支路，一条支路通过电阻R3和稳压二极管接地，另一条支路通过电阻R4接地；所述运算放大器的引脚8接输出端。其中，不仅能够通过此放大电路对输入信号进行有效稳定的信号放大，使检测信息更为精准，而且设计的可变电阻Rp能够通过调节其阻值来控制其温度值的检测范围，使其电子体温计工作更加灵活。

其使用时：电源模块为整个电子体温计供电，为各个不同的部件提供对应的不同电压保证其稳定工作，温度传感器则在电子体温计的触头部分负责采集温度信息，采集的温度信息最开始的信号是非常微弱的，要先经过放大电路进行信号放大，才能使后续设备接收到。经过信号放大后需要AD转换器把模拟信号转化为单片机可以识别的数字信号。然后单片机接收并且处理此数字信号。经过单片机处理后生成温度值一方面通过LCD显示器进行显示，另一方面通过蓝牙模块与手机或者其他带有显示功能的移动设备通讯后进行显示。其中输入键盘包括了复位键和保存键等等功能输入按键，可以对当前测出的温度值进行保存以便于查询观察，也通过复位键复位温度计进行下一次的体温检测。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述AD转换器为LTC2484芯片。这里采用LTC2484ADC是因为它采用了EasyDrive™输入结构。这意味着在转换时的净差分采样电流接近为零。因此，流经阻性热敏电阻器网络的输入采样电流不引起任何测量误差，这意味着，无需单独的运算放大器缓冲器。旁路电容器在高频时提供一条低阻抗通路。在很多情况下，不需要不断测量温度，而是每秒测量一次甚至每分钟只测量一次。在系统未测量温度时，节省功耗是有意义的。而电阻器网络从2.5V基准吸取最大25µA电流。为了避免测量之间的功率损耗，将基准电源的工作周期调整为仅在测量期间导通。ADC输入的RC时间常数大约为5ms。通过在进行测量之前80ms接通电源，可确保ADC输入完全稳定。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，所述电源模块包括锂电池和电源转换电路，所述锂电池通过电源转换电路与单片机连接。所述单片机为C8051F980单片机。为了满足低功耗的应用需求，C8051F980单片机提供五种电源管理模式：正常、停机、空闲、睡眠以及挂机。该控制器支持1.8V到3.6V的供电电压，具有QFN20的小型化封装，不仅在功耗方面得到降低，在体积和重量方面也符合便携式设计的理念。

所述温度传感器为MEB12-503F3950L87的NTC热敏电阻。该封装类型的NTC热敏电阻具有体积小、可弯折的特点，适用于出门携带，不易损坏，而且采用NTC热敏电阻具有高精度高稳定性的特点。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种便携式的高精度电子体温计，其特征在于：包括外壳、连接在外壳一端的温度传感器以及设置在外壳内腔的控制系统；所述控制系统包括单片机、分别与单片机电性连接的LCD显示器、电源模块、输入键盘、蓝牙模块、温度检测模块；所述温度检测模块包括温放大电路、AD转换器；所述温度传感器依次通过放大电路、AD转换器与单片机连接；

所述放大电路包括运算放大器、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、可变电阻Rp、稳压二极管；所述运算放大器的引脚6接3V电源且3V电源之前分出一条支路连接电阻R1；所述运算放大器的引脚6引脚1接输入端且分出一条支路通过电阻R5接地；所述运算放大器的引脚6引脚5连接可变电阻Rp且可变电阻Rp之后分支出两条支路，一条支路通过电阻R3和稳压二极管接地，另一条支路通过电阻R4接地；所述运算放大器的引脚8接输出端。

2.根据权利要求1所述的一种便携式的高精度电子体温计，其特征在于：所述AD转换器为LTC2484芯片。

3.根据权利要求1所述的一种便携式的高精度电子体温计，其特征在于：所述电源模块包括锂电池和电源转换电路，所述锂电池通过电源转换电路与单片机连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式的高精度电子体温计，其特征在于：所述单片机为C8051F980单片机。

5.根据权利要求1所述的一种便携式的高精度电子体温计，其特征在于：所述温度传感器为MEB12-503F3950L87的NTC热敏电阻。