CN208043279U - 一种测温标签 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测温标签，其包括本体，本体包括柔性电路板，天线，温度传感器和测温模块；测温模块包括测量单元，存储单元和控制单元；测量单元与温度传感器耦接，测量单元用于测量温度传感器的电气参数并输出温度信号，存储单元用于存储校准数据，控制单元分别耦接到测量单元、存储单元和天线，控制单元用于接收温度信号和读取校准数据，且根据温度信号和校准数据计算出温度数值，并将温度数值通过天线发射出去，其中，温度传感器、天线和测温模块均设置在柔性电路板上。本申请的测温标签可与读温设备配合使用，进行温度测量。本申请的测温标签为无源标签，其具有成本低，测量精度高的特点。

Description

一种测温标签

技术领域

本申请涉及温度测量技术领域，特别涉及一种测温标签。

背景技术

温度计是一种常见的测温设备，广泛应用于各个行业中。

目前大量应用于医疗检测的体温计为一种水银温度计，其具有玻璃制成的壳体，内设容纳水银的腔体和与腔体相连通的毛细管，玻璃外侧毛细管部位标记有刻度，利用水银的热膨胀特性进行测温。水银温度计的优点是成本低廉，但其也有很多缺点。例如，水银温度计升温慢，需要的测量时间较长；通过使用者眼睛观察进行读数，读数的准确程度与使用者习惯和熟练程度有关，读数可能不准确；玻璃壳体容易破碎，由于水银具体毒性，破碎后释放的水银会造成人体中毒，造成环境污染等问题。

红外线体温计是一种利用物体发射的红外线进行体温测量的体温计，例如用于体温测量的耳温枪、额温枪等。红外线体温计具有测温速度快，使用便捷的优点，其缺点是成本高，测量结果容易受到环境的影响，精度较低。

随着电子技术的发展，电子体温计逐渐普及。电子体温计由温度传感器，液晶显示器，集成电路和其他电子元器件组成，其具有读数方便，使用便捷的优点。但电子体温计价格较高，又不方便进行消毒，不适合在医院这种对洁净程度要求较高的场合里反复使用。另外，由于温度传感器老化等原因，电子体温计使用一定时间后，测量精度会下降。

因此，有必要设计一种低成本、高精度的体温计。

实用新型内容

本申请的一个目的在于提供一种低成本、高精度的测温设备。

本申请的一个方面，提供了一种测温标签，所述测温标签包括本体，所述本体包括柔性电路板、天线、温度传感器和测温模块，所述温度传感器具有随环境温度变化的电气参数，所述测温模块包括测量单元、存储单元和控制单元，所述测量单元与所述温度传感器耦接，所述测量单元用于测量所述温度传感器的电气参数并输出温度信号，所述存储单元用于存储校准数据，所述控制单元分别耦接到所述测量单元、存储单元和天线，所述控制单元用于接收所述温度信号和读取所述校准数据，且根据所述温度信号和所述校准数据计算出温度数值，并将所述温度数值通过所述天线发射出去；其中，所述温度传感器、天线和测温模块均设置在所述柔性电路板上。

进一步地，所述测温模块还包括电源单元，所述电源单元适于将所述天线接收的无线电信号转换为直流电压以为所述测温模块提供电源。

在一些实施例中，所述温度传感器为温敏电阻。

进一步地，所述校准数据反映所述温敏电阻的电阻值与环境温度的对应关系。

在一些实施例中，所述天线为NFC天线。

进一步地，所述柔性电路板具有第一侧面，且所述温度传感器设置于第一侧面，所述本体还包括接触层，所述接触层具有开孔，所述接触层覆盖所述第一侧面并与所述第一侧面粘接固定，并且所述开孔对准所述温度传感器以使得所述温度传感器可通过所述开孔与外部环境进行热交换。

在一些实施例中，所述本体还包括设置于所述接触层外侧表面的黏胶层，所述黏胶层适于将所述测温标签粘附于被测物体表面。

在一些实施例中，所述本体还包括导热结构，所述导热结构设置于所述温度传感器外侧并穿过所述开孔。

进一步地，所述柔性电路板还包括与所述第一侧面相对的第二侧面，所述本体还包括保护层，所述保护层覆盖在所述第二侧面并与所述第二侧面粘接固定。

在一些实施例中，所述测温标签还包括弹性壳体，所述本体被设置于所示弹性壳体内。

进一步地，所述弹性壳体包括传感部和天线部，所述温度传感器设置于所述传感部内，所述天线设置于所述天线部内，所述传感部和所述天线部分别设置于所述弹性壳体的两端。

在一些实施例中，所述传感部为扁平形状。

在一些实施例中，所述传感部为圆柱形状。

进一步地，所述传感部和所述天线部具有预设距离以使得当所述传感部被置于人体内时，所述天线部位于人体外部。

以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。

本实用新型的有益效果包括：本公开的测温标签方便使用，测量精度高，制造成本低，无毒性，可以一次性使用后抛弃，可应用在医院等对洁净程度要求很高的场合。

附图说明

通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。

图1示出了示出了根据本公开的实施例的测温标签1的结构示意图；

图2示出了图1中的测温模块14的原理示意图；

图3示出了图2中的测量单元141的一种示例性的结构；

图4示出了测温标签1与读温设备2相配合进行温度测量的示意图；

图5示出了本公开的测温标签3的一种实施例的外形示意图；

图6示出了图5所示的测温标签3沿A-A方向的截面图；

图7示出了将测温标签3的本体30与离型纸40分离的示意图；

图8示出了一种具有细长扁平形状的测温标签5的外形示意图；

图9示出了图8所示的测温标签5沿B-B方向的截面图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本申请，以下结合实施例与附图进行详细说明。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非对本申请的限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。

本公开的测温标签是一种将无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术与温度传感器相结合的技术方案。测量温度时，测温标签需与读温设备配合使用。由读温设备向射频标签发出射频信号，测温标签接收射频信号并产生感应电流用于给测温标签上的电路供电以测量温度并将测得的数据发射出去，读温设备通过对测温标签发射的数据解调后得到温度数值。NFC(Near Field Communication,NFC)技术为由RFID技术演变而来的一种短距离高频无线通信技术，工作频率为13.56MHz。与RFID技术相比，NFC的功耗更低。本公开的测温标签具有制造成本低廉的特点，也没有毒性，因此可以一次使用后抛弃处理，可以应用于医院等对洁净程度要求很高的场合。

图1示出了根据本公开的实施例的测温标签1的结构示意图。如图1所示，测温标签1包括本体10，本体10包括柔性电路板11，温度传感器12，天线13和测温模块14。其中，温度传感器12、天线13和测温模块14均设置于柔性电路板11上。柔性电路板为由例如聚酰亚胺或聚酯薄膜等柔性绝缘基材制成的一种印刷电路板，其具有重量轻、厚度薄、可弯曲等特点。天线13用于发射和接收电磁波。

温度传感器12具有随环境温度变化的电气参数。例如，温度传感器12可以为热敏电阻，其电阻值随温度的变化而显著变化。当温度传感器12靠近待测部位时，通过测量热敏电阻的电阻值，然后根据电阻值与温度的对应关系，可以得到待测体温。除了热敏电阻外，温度传感器12也可以为热电阻、热电偶等其他材料。

天线13为电磁波与电信号的转换器件，其可以将电磁波转换为电信号，或者将电信号转换为电磁波。本公开的天线可以为各种类型的RFID天线，优选地，可以为支持NFC 通信标准的NFC天线。

测温模块14耦接在温度传感器12和天线13之间，其可通过测量温度传感器12的电气参数计算出温度数值，并将计算结果通过天线13发射出去。测温模块14可以为集成电路芯片，也可以由多块集成电路芯片耦接而成，也可以由分立元器件耦接而成，本公开对此不做限定。图2示出了图1中的测温模块14的原理示意图，如图所示，测温模块14包括测量单元141、存储单元142和控制单元143。

测量单元141与温度传感器12相耦接，用于测量温度传感器12的电气参数并输出温度信号。图3示出了图2中的测量单元141的一种示例性的结构，如图所示，温度传感器 12为温敏电阻，测量单元141包括电阻R1、R2和模数变换器(ADC)。其中，ADC包括两个差分输入端141a(Vin+)，141b(Vin-)和一个输出端Vout。电阻R1一端连接电源电压(Vcc)，另一端与ADC的正输入端141a(Vin+)耦接；电阻R2一端接地(GND)，另一端与ADC的负输入端141b(Vin-)耦接。温度传感器12两端分别耦接到ADC的正输入端141a(Vin+)和负输入端141b(V-)。ADC两个输入端141a，141b之间的电压信号反映了温度传感器12在当前环境下的电阻值。ADC可将该电压信号转化为数字化的温度信号并经由输出端Vout输出。可以理解，图3所示的测量单元141的结构仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据温度传感器12的电气参数类型设计不同的测量电路结构。

存储单元142为可以存储数据的任何非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)、闪存(Flash Memory)、电擦除只读存储器(EEPROM)等。其适于存储用于对温度传感器 12进行校准的校准数据，校准数据反映了温度传感器12的电气参数与环境温度的对应关系。例如，当温度传感器为温敏电阻时，校准数据可以包括温敏电阻的一组电阻值与每个电阻值对应的环境温度。这些电阻值可以是不连续的，对应校准数据中未包含的电阻值，可以通过插值方法计算出相应的环境温度。校准数据可以在测温标签1的生产过程中写入存储单元。

控制单元143分别耦接到测量单元141、存储单元142和天线13。控制单元143包括逻辑电路，其接收测量单元141输出的温度信号，并利用温度信号计算出温度传感器12 的电气参数，然后利用校准数据(必要时需要进行插值)得到相应的温度值，并通过天线 13将测得的温度值发射出去。由于每个测温标签1上存储的校准数据与温度传感器12相对应，因此，本公开的测温标签1测得的温度值具有很高的精度。

下面通过一个例子，对本公开的测温标签1的使用方法进行详细说明。图4示出了测温标签1与读温设备2相配合进行温度测量的示意图。测温标签1与读温设备2通过NFC 标准进行通信，读温设备2可以为专用设备，也可以为支持NFC功能的智能终端。如图所示，首先将测温标签1的本体10放置于待测环境中或设置于待测物体表面，经过一段时间后，待温度传感器12温度稳定后，将读温设备2靠近天线13，读温设备2向天线13发射承载了读温指令的电磁波。本体10收到读温设备发射的读温指令后，由控制单元143 利用温度传感器12进行温度测量，并将测得的温度值通过天线13发射给读温设备2。读温设备2具有显示装置，可以实时显示测得的温度值。

为了适应不同场合的应用，测温标签可以具有不同的封装结构。图5至图7示出了一种具有多层结构的测温标签的实施例，该测温标签适于贴附在待测物体表面或人体皮肤上使用，用于测量待测物体表面或人体皮肤的温度。图5示出了该实施例的测温标签3的外形示意图，图6示出了图5所示的测温标签3沿A-A方向的截面图。如图6所示，测温标签3包括本体30，本体30包括柔性电路板31，温度传感器32，天线33(图中未示出)，测温模块34和接触层35。其中，柔性电路板31，温度传感器32，天线33和测温模块34 分别与测温标签1的柔性电路板11，温度传感器12，天线13和测温模块14类似，这里不再赘述。柔性电路板31包括设置温度传感器32的第一侧面311和与第一侧面311相对的第二侧面312，本体30还包括接触层35，接触层35用于将待测物体与柔性电路板31 分隔以保护柔性电路板31。接触层35具有内侧表面351和外侧表面352，内侧表面351 与柔性电路板31的第一侧面311粘接固定。使用测温标签3时，使接触层35的外侧表面 351紧贴待测物体表面，使温度传感器32与待测物体表面进行热交换从而测得待测物体表面的温度。

进一步的，在一些实施例中，本体30还包括设置于接触层35外侧表面352的黏胶层36，黏胶层36由硅胶等固态粘性材料组成，适于将测温标签3的本体30粘附于被测物体表面。在一些实施例中，测温标签3还包括覆盖黏胶层36的离型纸40，离型纸40可保护黏胶层36。将本体30从离型纸40掀开后，通过黏胶层36将本体30粘贴在待测物体表面。为便于分离本体30与离型纸40，离型纸40的面积可以略大于本体30的面积。图7示出了将测温标签3的本体30与离型纸40分离的示意图。

为了使温度传感器32与待测物体表面更快地进行热交换，在一些实施例中，如图7所示，可以在接触层35上与温度传感器32对应的位置上设置开孔37，使开孔37对准温度传感器32，使得温度传感器32可通过开孔37与外部环境进行热交换。

进一步地，在一些实施例中，本体3还包括设置于温度传感器32外侧并穿过开孔37的导热结构38，导热结构38与温度传感器32相互紧密连接，以使得温度传感器32可通过导热结构38与外部环境快速进行热交换。优选地，导热结构38可略凸出于接触层以使得本体30被粘贴于待测物体表面后，导热结构38可对待测物体表面施加一定的压力从而提高待测物体表面与温度传感器32之间的热交换速度。导热结构38由高导热性材料组成，本公开中，高导热性材料是指导热系数大于10W/mK的固体材料，例如铜、铁、不锈钢等。

在一些实施例中，本体30还包括保护层39，保护层39覆盖柔性电路板31的第二侧面312。保护层39的作用包括保护柔性电路板31，防止人体直接与柔性电路板31接触导致电路损坏。

图8和图9示出了测温标签的另一些实施例，这些实施例中，测温标签具有细长的形状，可以伸入人体内部，适于测量人体内例如口腔、肛门等部位的体温。图8示出了一种具有细长扁平形状的测温标签5的外形示意图，图9示出了图8所示的测温标签5沿B-B 方向的截面图。如图所示，测温标签5包括本体50和弹性壳体60，本体50设置于弹性壳体60内，本体50包括柔性电路板51，温度传感器52，天线53和测温模块54。其中，柔性电路板51，温度传感器52，天线53与测温模块54分别与测温标签1的柔性电路板11，温度传感器12，天线13和测温模块14类似，这里不再赘述。

弹性壳体60包括传感部61和天线部62，温度传感器52设置于传感部61内，天线 53设置于天线部62内，传感部61和天线部62分别设置于弹性壳体60的两端。传感部 61的形状可根据待测量部位的特征来确定。在一些实施例中，测温标签5的传感部61具有扁平形状，以适于测量人体舌下的体温，例如，传感部61的扁平形状厚度可以为1～3 毫米，宽度可以为10～30毫米，伸入口腔内的长度可以为10～20毫米。在一些实施例中，测温标签5的传感部61具有圆柱体形状，以适于测量人体肛温，例如，传感部61的圆柱体形状的圆形横截面直径可以为5～10毫米，伸入人体直肠的长度可以为10～30毫米。在一些实施例中，测温标签5的传感部61具有纺锤形结构，以适于测量人体腋下体温，例如，传感部61的纺锤形结构的长度可以为5～10毫米，横截面最大直径可以为3～8毫米。传感部61和天线部62之间的距离亦可根据待测量部位而确定，该距离应使得传感部61 被置于人体内时，天线部62位于人体外部，以便读温设备与测温标签5进行通信。

在一些实施例中，测温标签5的本体50还包括导热结构56，导热结构56与温度传感器32相互紧密连接，且导热结构56所在位置的弹性壳体60外壁的厚度足够小，以使得温度传感器32可通过导热结构38与外部环境快速进行热交换。本领域技术人员可以理解，导热结构56所在位置的弹性壳体60外壁的厚度可根据弹性壳体材料的导热性能来确定。

本公开的测温标签利用了RFID技术，无需配备电池，是一种无源标签。并且本公开的测温标签具有方便使用，生产制造成本低，测量精度高等特点，具有广泛的应用场景。

本技术领域的一般技术人员可以通过阅读说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措辞“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (10)

1.一种测温标签，其特征在于，所述测温标签包括本体，所述本体包括：

柔性电路板；

天线；

温度传感器，其具有随环境温度变化的电气参数；以及

测温模块，其包括

测量单元，其与所述温度传感器耦接，所述测量单元用于测量所述温度传感器的电气参数并输出温度信号；

存储单元，其用于存储校准数据；以及

控制单元，其分别耦接到所述测量单元、存储单元和天线，所述控制单元用于接收所述温度信号和读取所述校准数据，且根据所述温度信号和所述校准数据计算出温度数值，并将所述温度数值通过所述天线发射出去；

其中，所述温度传感器、天线和测温模块均设置在所述柔性电路板上。

2.根据权利要求1所述的测温标签，其特征在于，所述测温模块还包括电源单元，所述电源单元适于将所述天线接收的无线电信号转换为直流电压以为所述测温模块提供电源。

3.根据权利要求1所述的测温标签，其特征在于，所述温度传感器为温敏电阻。

4.根据权利要求3所述的测温标签，其特征在于，所述校准数据反映所述温敏电阻的电阻值与环境温度的对应关系。

5.根据权利要求1所述的测温标签，其特征在于，所述天线为NFC天线。

6.根据权利要求1所述的测温标签，其特征在于，所述柔性电路板具有第一侧面，且所述温度传感器设置于第一侧面，所述本体还包括：

接触层，其具有开孔，所述接触层覆盖所述第一侧面并与所述第一侧面粘接固定，并且所述开孔对准所述温度传感器以使得所述温度传感器可通过所述开孔与外部环境进行热交换。

7.根据权利要求6所述的测温标签，其特征在于，所述本体还包括设置于所述接触层外侧表面的黏胶层，所述黏胶层适于将所述测温标签粘附于被测物体表面。

8.根据权利要求6所述的测温标签，其特征在于，所述本体还包括：

导热结构，所述导热结构设置于所述温度传感器外侧并穿过所述开孔。

9.根据权利要求6所述的测温标签，其特征在于，所述柔性电路板还包括与所述第一侧面相对的第二侧面，所述本体还包括：

保护层，所述保护层覆盖在所述第二侧面并与所述第二侧面粘接固定。

10.根据权利要求1所述的测温标签，其特征在于，所述测温标签还包括弹性壳体，所述本体被设置于所示弹性壳体内，所述弹性壳体包括传感部和天线部，所述温度传感器设置于所述传感部内，所述天线设置于所述天线部内，所述传感部和所述天线部分别设置于所述弹性壳体的两端。