CN208818370U - 温度感测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种温度感测装置。具体而言,本实用新型涉及一种贴片式温度计以及包含于该贴片式温度计的温度感测装置,其在实现容易贴附于对象物体,尤其人体皮肤上的贴片式温度计时,利用红外线来测定温度,或者利用导热性高的介质,以便更高效地感测从对象物体放出的热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种贴片式温度计以及包含在所述贴片式温度计内部的温度感测装置。具体而言,本实用新型涉及一种贴片式温度计以及包含于该贴片式温度计的温度感测装置,其在实现容易贴附于对象物体,尤其人体皮肤上的贴片式温度计时,利用红外线来测定温度,或者利用导热性高的介质,以便更高效地感测从对象物体放出的热量。
背景技术
一般来说,体温影响身体的免疫力,是确认身体健康是否有异常的重要尺度,因此需要准确地测定并管理。特别是,对于幼儿的健康,体温表示极为重要的身体状态。
另外,幼儿的体温上升很可能在去除侵入体内的病毒的过程中出现,因此为进行幼儿的健康管理,要求持续地进行体温测定。
另一方面,以往进行体温测定时多使用棒式刻度体温计,因为与其它体温计相比感测误差小,成本低廉。但是这种现有的棒式刻度体温计由于具有玻璃棒形状,在测定体温时需要夹在体温测定对象人的腋窝中等待较长时间,当体温测定对象人无意识中或者无法忍受长时间的等待而使固定于腋窝中的体温计脱离时,无法进行温度测定,或者掉地导致破损,引起汞泄漏等各种问题。
另一方面,为了克服如上的问题,也出现了利用红外线的体温计或者直接感测从对象物体放出的热量的贴片式体温计。
利用红外线的体温计制作成可插入于使用者耳中的形状的器具形式,这种形式的体温计体积不小,不便于携带,特别是幼儿对器具形式的体温计怀有抗拒心理,不易测定体温。
另外,关于贴片式体温计,安装温度感测单元的基板、位于所述基板与对象物体之间的粘接层由导热性差的物质构成,因此一直存在对象物体,尤其从人的皮肤放出的热能无法良好地传递到温度感测单元的问题,随之也存在无法对对象物体进行准确地温度测定的问题。
本实用新型是在这种技术背景下进行发明的,旨在满足如上所提的技术要求,同时提供本领域的普通技术人员无法容易发明的额外的技术要素。
实用新型内容
所要解决的技术问题
本实用新型的目的在于,提供一种适于时时刻刻监控对象物体的温度,其中尤其人的体温的贴片式温度计。
特别是本实用新型的特征在于,以红外线方式、热感测方式来区分实现所述贴片式温度计的温度感测方式。
关于红外线方式的贴片式体温计,将以往仅制作成体积大的器具形式的红外线方式的体温计实现为贴片式,从而提示在温度感测单元不直接接触使用者皮肤的情况下也能够测定温度的方法论。
关于热感测方式的贴片式体温计,在对象物体和热感测部之间形成或配置导热性高的介质,从而更高效地感测从对象物体放出的热能。
解决技术问题的方案
为了解决如上的问题,本实用新型涉及的温度感测装置包括:基板;红外线接收部,设置在所述基板上,用于接收从对象物体放出的红外线;温度运算部,基于接收的红外线运算所述对象物体的温度;以及控制部(MCU),控制所述红外线接收部以及温度运算部,其中,所述基板包括使从所述对象物体放出的红外线透过的红外线透过区域,在该温度感测装置驱动时,所述红外线透过区域位于所述红外线接收部与所述对象物体之间。
另外,在所述温度感测装置中,红外线透过区域是所述基板上形成有空腔(cavity)的区域,可以包含红外线透过性物质。
另外,在所述温度感测装置中,所述基板也可以是透明的,包含红外线透过性物质。
另外,在所述温度感测装置中,红外线接收部、温度运算部以及控制部可以包含在芯片(chip)中,并且所述芯片配置在所述基板上。
另一方面,本实用新型的另一实施例涉及的温度感测装置可以包括:基板;热感测部,设置在所述基板上,感测从对象物体放出的热量;温度运算部,当通过所述热感测部感测到热量时,运算所述对象物体的温度;以及控制部(MCU),控制所述热感测部、温度运算部,其中,所述基板包括热传递区域,所述热传递区域位于所述热感测部与所述对象物体之间,用于传递从所述对象物体放出的热量。
另外,在所述温度感测装置中,热传递区域可以包含能够进行热传递的介质,此时所述介质可以具有150W/m·K至220W/m·K的热导率(Thermal Conductivity)。
另外,此时所述介质为氮化铝(AlN)或碳化硅(SiC)。
另外,在所述温度感测装置中,所述基板也可以包含热传递物质。
另外,所述温度感测装置也可以进一步包括通信部,所述通信部将通过温度运算部运算的温度发送至远程终端。
有益效果
根据本实用新型,能够提供容易附着或脱离于对象物体,尤其人的皮肤上的贴片式温度计,从而能够容易地测定对象物体的温度,另外不同于现有的温度计,还能够时时刻刻测定对象物体的温度。
另外,根据本实用新型,即便贴片式温度计附着在使用者的皮肤上,使用者也能够自由活动,因此能够解决因体温测定而限制行动的以往的不便。
另外,根据本实用新型,可设计成仅对贴片式温度计内的温度感测装置进行再利用,从而在仅替换粘接部的情况下能够半永久地使用贴片式温度计。
另外,根据本实用新型,利用红外线方式,从而在感测温度的单元不直接接触对象物体,尤其使用者皮肤的情况下也能够感测温度,由此减小带给使用者的异物感,同时能够延长产品的寿命。
另外,根据本实用新型,为了更高效地接收用于感测温度的核心资源即红外线,在基板本身设置供红外线透过的区域,从而能够实现更加准确的温度测定。
另外,根据本实用新型,从对象物体至热感测部的路径上形成热导率高的介质,从而使热能损失最小化,使热量有效地达到热感测部。
特别是,本实用新型中除了配置热感测部的基板之外,在与皮肤直接接触的层即粘接层也形成热导率高的介质,从而能够尽量提高热传导效率。
附图说明
图1a、1b示出了本实用新型涉及的贴片式温度计的概念图以及利用该贴片式温度计的测温状态。
图2示出了从侧面查看本实用新型涉及的贴片式温度计,尤其红外线接收方式的贴片式温度计的状态。
图3以及图4示出了基板上安装包含有红外线接收部的芯片的示例。
图5示出了从侧面查看本实用新型涉及的贴片式温度计,尤其热感测方式的贴片式温度计的状态。
图6示出了形成在基板上的热传递区域以及形成于此的介质的状态。
图7以方框图的形式示出了本实用新型涉及的温度感测装置的细节构成。
图8示出了红外线接收方式的贴片式温度计中基板以及粘接层上形成有通气孔的状态。
图9示出了热感测方式的贴片式温度计中形成在粘接层上的热传递区域乃至多个通气孔。
图10a、10b示出了温度感测装置与贴片部结合的方式的实施例。
具体实施方式
通过以下基于本实用新型说明书附图的详细说明,将会更加明确地理解有关本实用新型的目的和技术构成以及随之而来的作用效果的详细事项。下面参照附图对本实用新型涉及的实施例进行详细说明。
本说明书中公开的实施例不应解释为,或用于限定本实用新型的范围。对于本领域技术人员,包含本说明书实施例的说明当然具有多种应用。因此,本实用新型的详细说明中记载的任意实施例都是用于更好地说明本实用新型的示例,并非旨在将本实用新型的范围限定于实施例。
图中示出并且将在下面进行说明的功能块仅是可实现的示例。其它实现方式中,在不脱离详细说明的思想以及范围的情况下使用其它功能块。另外,将本实用新型的一个以上的功能块表示为个别块,但是本实用新型的功能块中的一个以上可以是发挥同一功能的多种硬件以及软件构成的组合。
另外,“包括某个构成要素”是开放型的表述,仅指存在相应的构成要素,不应理解为排除附加的构成要素。
进而,当提及某一构成要素与另一构成要素“连接”或“接线”时,应理解为,有可能与所述另一构成要素直接连接或接线,但是中间也有可能存在其它构成要素。
另外,“第一”、“第二”等表述仅用于区分多个构成,并不限定多个构成之间的顺序或其它特征。
另一方面,在说明实施例时,记载为各层(膜)、区域、图案或者结构形成在基板、各层(膜)、区域、垫或者图案之“上(on)”或者“下(under)”时,同时包括直接(directly)形成或者中间存在其它层的情况。各层的上或下是以附图为基准。
当提及某一部分与另一部分“连接”时,不仅包括“直接连接”的情况,也包括中间隔着其它构件“间接连接”的情况。另外,当提及某一部分“包括”某一构成要素时,除非有特别相反的记载,否则不排除其它构成要素,可以进一步具备其它构成要素。
下面参照图1a、1b,查看本实用新型涉及的贴片式温度计100的概略状态及其驱动方式。
图1a、1b示出了本实用新型涉及的贴片式温度计100附着在对象物体,其中尤其是人的皮肤上的使用例。根据图1a、1b,贴片式温度计100大致包括两个构成,即用于将该贴片式温度计100粘接到皮肤上的贴片部、实质上感测对象物体的温度的温度感测装置200。
另一方面,本实用新型涉及的贴片式温度计100的驱动方式为,在测定对象物体的温度时利用红外线,或者直接感测从对象物体放出的热量之后由此运算出当前对象物体的温度。以下详细说明中,将前者称为红外线接收方式,将后者称为热传递方式。图1a示出了红外线接收方式的贴片式温度计,图1b示出了热传递方式的贴片式温度计。
在红外线接收方式的贴片式温度计中,红外线传感器有多种,本实用新型涉及其中感测热量的,更具体而言,涉及利用热电效果的热电型红外线温度感测装置。
热电型红外线温度感测装置利用热电物质的热电特性,其检测从对象物体放出的红外线能量。热电特性是指,表面电荷对应锆钛酸铅(PZT)等结晶结构的温度变化而变化的特性,当照射红外线时,对应PZT、钽酸锂、PVF2、 PbTaO3等热电元件的温度变化,在结晶面遗弃电荷的现象。这是具有自发极化的结晶的性质,当温度变化时,极化的大小变化,从而观测到表面电荷的变化成分。
另一方面,为了如此采用红外线方式的温度测定,必然需要接收从对象物体放出的红外线的过程以及为此的单元,这由后述的温度感测装置200的红外线接收部311实现。
另一方面,本实用新型用于以从对象物体,尤其人体放出的红外线为基础来感测温度。人体放出的红外线大小具有6至14um的波长区域,优选,本实用新型涉及的红外线接收部311具有0.2至20um的测定区域。
又一方面,所述温度感测装置200制作成在一个基板210上配置模块或芯片300的形式,此时所述基板210额外具备红外线透过区域,以便更高效地接收从对象物体放出的红外线。即,本实用新型公开可附着于对象物体上的形式的贴片式温度计100,其特征在于,利用红外线测定对象物体的温度,进而其特征在于,在基板210上额外具备红外线透过区域,以便更高效地接收所述红外线。
然后,热传递方式的贴片式温度计中,贴片式温度计100内的热能感测部,更具体而言,热感测部被从对象物体放出的热能加热时,体积或长度变大,即发生热膨胀,利用这种原理,温度感测部能够以热膨胀引起的变形程度为基准掌握温度。
另一方面,为了采用上述热传递方式的温度测定,必然需要接收从对象物体放出的热量的过程以及用于感测上述所释放的热量的单元,这由后述的温度感测装置200的热感测部311来实现。
另一方面,与之前的红外线接收方式的贴片式温度计相同,热传递型贴片式温度计同样将所述温度感测装置200制作成在一个基板210上配置模块或芯片300的形式,此时所述基板210额外具备热传递区域,以便更高效地接收从对象物体放出的热量,更具体而言,使从对象物体放出的热量更好地传递到温度感测装置。即,本实用新型公开可附着于对象物体上的形式的贴片式温度计100,其特征在于,通过热传递方式测定对象物体的温度,进而其特征在于,在基板210上额外具备热传递区域,以便更高效地感测所述热量。
另一方面,本实用新型涉及的贴片式温度计100可以进一步具备用于与外部终端500进行通信的通信部330,可以通过无线方式,将基于对象物体的红外线运算的温度或者根据通过热传递方式感测的热能运算的温度提供至外部终端500。例如,当将贴片式温度计100附着到幼儿的皮肤上时,能够持续地感测幼儿的体温,这种监控信息发送到幼儿的父母终端,即智能手机、PC 等终端,从而提供能够使父母容易确认幼儿的健康状态的环境。
下面,先参照图2至图4查看红外线接收方式的贴片式温度计后,再参照图5至图6查看热传递方式的贴片式温度计。
根据图2,本实用新型涉及的红外线接收方式的贴片式温度计100可以实现为,自下而上地层叠包括离型薄膜110、粘接层120、基板210以及芯片300 的温度感测装置200和用于保护所述温度感测装置200的覆盖薄膜130的形式。本实用新型涉及的贴片式温度计大致包括两个构成即贴片部和温度感测装置200,此时贴片部包括除了实质上测定温度的温度感测装置200的所有的构成,即离型薄膜110、粘接层120以及覆盖薄膜130。
首先,具体查看温度感测装置200。
首先,本实用新型涉及的红外线接收方式的温度感测装置200包括基板 210以及热能感测部,此时更具体而言,热能感测部是指红外线接收部311。另外,所述基板210包括从对象物体放出的红外线能够透过的红外线透过区域。
关于基板210,所述基板210可以具备刚性(rigid)或柔性(flexible)。例如,所述基板210可以包含玻璃或者塑料。具体而言,所述基板210可以包含钠钙玻璃(soda limeglass)、铝硅酸盐玻璃等化学钢化/半钢化玻璃,或者包含聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、丙二醇(propylene glycol,PPG)、聚碳酸酯(PC)等钢化或柔性塑料,或者包含蓝宝石。
另外所述基板210可以包含光学各向同性薄膜。作为一例,所述基板210 可以包含环烯烃共聚物(Cyclic Olefin Copolymer,COC)、环烯烃聚合物(Cyclic Olefin Polymer,COP)、光学各向同性聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或者光学各向同性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
另外,所述基板210可以弯曲成一部分具有曲面。即,基板210可以弯曲成一部分具有平面,一部分具有曲面。详细而言,所述基板210可以弯曲成末端具有曲面,或者可以弯曲或弯折成具有包含随机曲率的表面。
另外,所述基板210可以是具有柔软特性的柔性(flexible)基板210,或是弧形(curved)或弯曲(bended)基板210。即,包含所述基板210的贴片式温度计100也可以具有柔性、弧形或弯曲特性。因此,实施例涉及的贴片式体温计易于携带,可进行各种设计变更,并且根据身体的活动而变形,从而能够持续地感测体温。
另外,此时所述基板210可以包括以能够实现通风以及排汗的大小穿孔的多个通气孔,为了温度感测装置200的正常工作,可以仅在形成于基板210 上的电极部分以外的区域穿孔而形成通气孔。
另一方面,形成在基板210上的通气孔可以形成为各种大小,如果直径为1.0mm以上,则基板210的耐久性变差,当弯曲或施加冲击时基板210有可能损伤,如果直径为0.3mm以下,则蒸发的水分有可能凝结在通气孔上,从而堵塞通气孔而使通风不畅。因此为了基板210的耐久性和顺畅的通风,宜将直径大小制作成0.3mm~1.0mm。
另一方面,当直径为1.0mm时,将贴片穿戴于身体上后大约过24小时后,发生了因身体的活动而损伤基板210的问题。为了解决这种问题而将直径制作成0.7mm时,即便使用24小时以上也几乎未发生基板210的损伤,但使用 7日以上时发生了空气中的微尘等容易渗透而堵塞通气孔的现象。因此确认了,当将直径制作成0.5mm时,保持长久的耐久性的同时异物的渗透少,排汗也顺畅。因此确认了,为了耐久性以及顺畅的皮肤呼吸,最适宜将本实用新型的通气孔的直径制作成0.3mm~0.5mm。
现有的具备温度传感器的贴片在长时间附着时通风以及排汗不顺畅,因此幼儿或皮肤敏感的人使用时会存在发生皮肤问题的情况。因此本实用新型在基板210上穿孔而形成通气孔,使贴片附着部位的通风以及排汗变得顺畅,从而即使幼儿或皮肤敏感的人长时间附着,也能够减小发生皮肤问题的可能性。
如上所述,本实用新型涉及的温度感测装置200的基板210可以由各种物理性质的物质制造,尤其优选,具有柔软的特性,以便在附着于人的皮肤上时防止活动带来的损伤。另外,为了准确地测定体温以及改善使用者的穿戴感,可以进一步包括通气孔。
另一方面,红外线接收方式的贴片式温度计可以进一步包括红外线透过区域,以便更高效地接收从对象物体放出的红外线。
图3以及图4例示了基板210上设有红外线透过区域的状态。
首先,图3示出了在基板210上形成一定大小的空腔(cavity),并在所述空腔中装入能够使红外线透过的物质,从而实现红外线透过区域。空腔是指,形成在基板210上的规定体积的空的空间,可以向所述空腔填充能使红外线透过的物质,例如透明的塑料。如图3所示,优选,空腔可以以与配置在基板210上的芯片300,更准确而言,以与红外线接收部311匹配的方式形成在基板210上,填充于其内部的介质与所述红外线接收部311也可以具有匹配的面积。
另一方面,所述空腔虽然可以被能使红外线透过的物质填充其内部,但是也可以不填充任何物质,换言之,以被空气(air)填充的状态,单纯地发挥使所述红外线透过的用途。即,在所述基板210上形成一定大小的空腔,并使所述空腔,即空的空间(或者空气层)能使对象物体产生的红外线透过,从而使红外线接收部311能够直接从对象物体接收红外线。
然后,由透明的物质制造基板210本身,使红外线在任何区域都能透过,在这种透明基板210上设置芯片300,更准确而言,设置红外线接收部311,从而使红外线接收部311能够更高效地接收从对象物体放出的红外线。
即,图4中基板210本身透明,无需形成如图3所示的空腔,在基板210 上的任何位置都可以安装芯片300,即红外线接收部311,从而完成温度感测装置200。另一方面,对于图4中的红外线透过区域,应理解为所述芯片300,更准确而言,红外线接收部311与所述透明基板210相抵的区域即为红外线透过区域。
另一方面,填充于所述空腔中的介质,或者用于使红外线透过的所述基板本身的物质优选要求:i)折射率大;ii)热分散小;iii)分散和吸收小;iv) 防止反射涂覆容易,耐久性好。满足上述条件的物质有锗(Ge)、硅(Si)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、氟化镁(MgF2)、蓝宝石等,优选,填充于所述空腔内的物质或者基板本身的物质可以包括以上罗列的物质。
另一方面,以上说明的基板210上具备红外线接收部311。
红外线接收部311通过之前说明的基板210以及基板210的红外线透过区域接收从对象物体放出的红外线。
所述红外线接收部311的细节构成可以包括:透镜,将红外线集中于一点;过滤器,过滤所述红外线中除所需波长区域以外的区域;以及光子感测部,所述红外线内的光子碰撞。
另外,优选,所述红外线接收部311可以以作为安装在所述基板210上的芯片300的一个构成而包含在内的形式存在。参照图2至图4,在基板210 上安装有芯片(chip)300,此时所述芯片300可以包括用于测定对象物体温度的模块。红外线接收部311可以作为这种模块之一,以设置在所述芯片300 中的状态安装在基板210上。
下面,参照图5以及图6,查看热传递方式的贴片式温度计结构。与之前的红外线接收方式的贴片式温度计相同,热传递方式的贴片式温度计同样大致由两个构成,即由贴片部和温度感测装置200形成,下面先对温度感测装置200进行说明。
参照图5,温度感测装置200包括基板210以及热能感测部,更具体而言,包括热感测部313,特别是所述基板210包括能够使从对象物体放出的热量传递的热传递区域(附图中,将基板210上的热传递区域表示为第一热传递区域、将粘接层120上的热传递区域表示为第二热传递区域)。
图6例示了基板210上设有热传递区域的状态。
根据图6,在基板210上形成一定大小的空腔(cavity),并在所述空腔中装入能够向所述空腔传递热量的介质400,从而实现热传递区域。空腔是指,形成在基板210上的规定体积的空的空间,可以向所述空腔装入能够传递热量的物质,例如金属性介质400。如图6所示,优选,空腔可以以与配置在基板210上的芯片300,更准确而言,与热感测部313匹配的方式形成在基板 210上,填充于其内部的介质与所述热感测部313也可以具有匹配的面积。此时,优选,用于进行所述热传递的介质400可以大于与所述热感测部313的接触面。
另一方面,优选,所述介质400采用具备热导率高的金属性质的同时能够与所述热感测部313绝缘的陶瓷(ceramic)材料。
具有导热性而可装入所述空腔(cavity)的介质的例如下所示。下面的表 1中,热导率的单位为W/(mK)。
[表1]
参照上述示例的话,优选,所述介质采用氮化铝(AlN)或者碳化硅(SiC)。
即,若考虑制造成本,则优选采用热导率为150W/m·k以上,220W/m·k 以下的化合物。一般,热导率越高,可用作介质的物质的价格也就越高,若考虑制造成本,则优选采用能以较低的成本合成的化合物即氮化铝、碳化硅等热导率处在上述范围内的化合物。
氮化铝是热导率为170~220W/m·k的化合物,具有接近硅的热膨胀系数,因此是与硅的兼容性极其优秀的介质。一般用作放热基板的材料,但是在本实用新型中,作为装入所述热传递区域的物质,起到有效传递从对象物体放出的热量的功能。
另外,碳化硅是热导率达到150W/m·k的化合物,其特征在于硬度高,分解温度高,导热性高。碳化硅同样一般用于发挥耐火功能,但是在本实用新型中,起到有效地将从对象物体放出的热量传递至热感测部313的功能。
另一方面,所述介质无须限定于氮化铝、碳化硅,应理解为,具有一定程度以上热导率的金属性介质都能予以采用。特别是,参照所述表,介质可以采用热导率为20W/m·k以上,300W/m·k以下的化合物。即,以往用于粘接到人的皮肤上的粘接层采用聚氨酯、PVC等,但是这些热导率分别为 0.018、0.14等,起到了屏蔽大部分从对象物体放出的热量的功能。但是本实用新型中在基板上,进而如将后述,在粘接层上也形成热导率高的介质,作为热传递区域,从而能够有效地进行至热感测部313的热传递。
以上查看了形成在基板210上的空腔以及可装入其内部的介质(medium) 400,尤其热导率高的金属性介质。但是应当理解,根据本实用新型,也可以考虑虽在所述基板210上形成空腔,但是未向其内部装入金属性介质的状态,即将空气(air)用作介质(medium)的实施例。在这种情况下可以实现为,所述基板210上形成有空腔,但并不人为地装入任何物质,而使空气(air) 介质传递从对象物体产生的热能。
另一方面,以上说明的基板210上具备热感测部313。
热感测部313通过之前说明的基板210以及基板210的热传递区域,接收并传递从对象物体放出的热量。
优选,所述热感测部313可以以作为安装在所述基板210上的芯片300 的一个构成而包含在内的形式存在。参照图5至图6,在基板210上安装有芯片(chip)300,此时所述芯片300可以包括用于测定对象物体温度的模块。热感测部313可以作为这种模块之一,以设置在所述芯片300中的状态安装在基板210上。
另一方面,图7以方框图的形式示出了本实用新型涉及的温度感测装置 200的细节构成。
根据图7,除了作为从对象物体感测热能的单元(热能感测部310)的红外线接收部311或热感测部313之外,温度感测装置200可以进一步包括温度运算部320、通信部330以及控制部340。
温度运算部320起到的功能在于,基于通过红外线接收部311或者热感测部313接收的红外线运算对象物体的温度,即将对象物体的温度算出为一个值。
如果是红外线接收方式,红外线接收部311可根据从对象物体放出的红外线碰撞探测器的程度来获知其光量大小,所述温度运算部320将所述光量的大小转换为人类可认知的温度值。此时,实现从光量大小转换为特定值的过程的示例为,测定与所述光量成正比地产生的电压、电流的大小,对此与预设的温度值做比较的方式。
如果是热传递方式,热感测部313根据因对象物体放出的热能而使由金属构成的热感测部313膨胀的程度来获知其热量,所述温度运算部320将所述热量的大小转换为人类可认知的温度值。此时,实现从热量大小转换为特定值的过程的示例为,测定由金属构成的所述热感测部313的体积膨胀量,并比较与此成正比的、预设的温度值的方式。
以上查看了温度运算部320的动作例。但这只是说明了算出温度运算部 320温度值的部分实施例,应理解,除此之外可以通过多种方式算出对象物体的温度。
另一方面,本实用新型涉及的温度感测装置200可以进一步包括通信部 330。
通信部330使温度感测装置200能够与外部终端500进行数据收发,特别是温度感测装置200可以通过所述通信部330发送之前算出的对象物体的温度。
此时,通信部330可以通过无线通信方式收发数据,其中可以包括NFC、蓝牙、WiFi等,除此之外也可以包括移动通信公司提供的移动通信网络。
另外,本实用新型涉及的温度感测装置200可以包括控制部340,所述控制部340用于控制之前说明的红外线接收部311或者热感测部313、温度运算部320、通信部330。控制部340可以包括至少一个运算单元和存储单元,此时,运算单元可以是泛用的中央运算装置(CPU),也可以是适合特定目的的可编程设备元件(CPLD、FPGA)、定制半导体运算装置(ASIC)或者微控制芯片300。另外,作为存储单元,可以采用挥发性存储元件、非挥发性存储元件或者非挥发性电磁存储元件。
另一方面,所述红外线接收部311或者热感测部313、温度运算部320、控制部340可以在一个芯片(chip)300内作为一个模块而存在,根据设计,也可以进一步包括所述通信部330。
以上查看了构成本实用新型涉及的温度感测装置200的基板210和各个功能部。
以下查看之前提及的贴片部。
参照图2或者图5,除了温度感测装置200之外,贴片式温度计100还包括离型薄膜110、粘接层120以及覆盖薄膜130。
离型薄膜110是厚度均匀,用作粘接性部件材料的暂时性支撑体或者用于保护粘接层的薄膜,起到对附着于使用者皮肤上的粘接层120进行保护的功能。即,欲向使用者的皮肤附着所述贴片式温度计100时,剥离离型薄膜 110,即会使粘接层120露出,如此露出的粘接层120会附着在使用者皮肤上。
然后,如之前说明,粘接层120是指直接接触使用者皮肤的层。粘接层 120的一面粘接在使用者皮肤上,同时粘接层120的另一面粘接有温度感测装置200的基板210。
另一方面,参照图2,根据本实用新型,红外线接收方式的温度感测装置200中,在所述粘接层120上也可以形成有使红外线透过的红外线透过区域。本详细说明中,将形成在基板210上的红外线透过区域称作第一红外线透过区域,并将形成在粘接层120上的红外线透过区域称作第二红外线透过区域,以便进行区分。
第二红外线透过区域的形成方式可以类似于在所述基板210上形成第一红外线透过区域的方式。即,可以使粘接层120的规定区域成为虚空区域,即粘接层120的规定区域为空,从而使红外线通过如此虚空的区域自由透过。或者,可以将所述粘接层120的规定区域形成为透明材质的粘接层,从而使红外线透过,或者可以由透明的物质形成所述粘接层本身,从而使从对象物体放出的红外线由此透过。
又一方面,关于所述第二红外线透过区域,也可以在所述粘接层120的规定区域形成有密度的通气孔,从而使红外线能够通过上述通气孔透过。此时,可以在所述粘接层120的整面形成用于通风和排汗的通气孔,特别是使第二红外线透过区域的单位面积内的通气孔的数量,即密度高于其它区域,从而使红外线能够通过该区域顺利地透过。
图8示出了红外线接收方式的温度感测装置200内基板210和粘接层120 上形成有通气孔的状态。如之前提及,为了提高附着在使用者的皮肤上时的通气性,可以在基板210上形成通气孔,此时通气孔可以形成在除第一红外线透过区域以外的基板的整面。另外,此时如果在所述基板上形成有规定的电极,则通气孔也可以形成在除形成有所述电极的部分以外的基板区域。
另一方面,粘接层120上也可以形成通气孔,此时通气孔可以形成在所述粘接层的整个区域。或者,可以在除所述粘接层120的第二红外线透过区域以外的粘接层120面上形成通气孔,或者在相当于所述第二红外线透过区域的部分形成单位面积内的数量更多的通气孔,即密度更高的通气孔。
又一方面,参照图5,根据本实用新型,热传递方式的温度感测装置200 中,也可以在所述粘接层120上形成用于传递热量的热传递区域。本详细说明中,将形成在基板210上的热传递区域称作第一热传递区域,并将形成在粘接层120上的热传递区域称作第二热传递区域,以便进行区分。
第二热传递区域的形成方式可以类似于在所述基板210上形成第一热传递区域的方式。
即,参照图5,可以使粘接层120的规定区域成为虚空(void)区域,即粘接层120的规定区域为空,并在此装入热导率高的介质,从而使从对象物体放出的热量通过该区域有效地传递。
另外,参照图9,可以在所述粘接层120上形成多个通气孔。即,所述粘接层120作为直接接触对象物体,尤其人的皮肤上的部分,特别是其粘接面上有湿气时,使用者的穿戴感不舒适,或在该皮肤区域产生皮肤问题,而当如图9所示,粘接层120上形成多个通气孔450时,能够使湿气由此排出,从而能够改善穿戴感。
另一方面,覆盖薄膜130是整体上覆盖所述温度感测装置200,以便进行保护的薄膜,其围绕温度感测装置200的上部而免于露出于外部,以便保持该装置的机械、电学性能,并进行保护以免异物渗透,从而使贴片式温度计 100正常发挥功能。
图10a、10b示出了本实用新型涉及的温度感测装置与贴片部能够结合的结构的实施例。
图10a示出了贴片部,其中尤其覆盖薄膜130和粘接层120独立存在并包围温度感测装置200的形式的实施例。即,温度感测装置200可以配置在粘接层120上,并且将覆盖薄膜130覆盖在所述温度感测装置200上,从而实现完成的贴片式温度计。另外,如之前说明,此时可以在所述粘接层120 上形成第二红外线透过区域或者第二热传递区域。
图10b示出了贴片部,其中尤其覆盖薄膜130和粘接层120作为一体而存在并包围温度感测装置200的形式的实施例。即,所述温度感测装置200 可以在覆盖薄膜130与粘接层120形成为一体型的状态下配置在生成于内部的空间内。另外,此时也可以使所述覆盖薄膜130的一侧与粘接层120可拆装,从而当使用者需要时,能够替换所述温度感测装置200。
另一方面,应当理解,此时可以在所述粘接层120上第二红外线透过区域或者第二热传递区域,不同于10a,可以形成有多个第二红外线透过区域或者第二热传递区域。此时,根据所述温度感测装置200所具备的红外线接收部311或热感测部313的配置形式,第二红外线透过区域或者第二热传递区域可以形成在不同的区域。
以上参照附图查看了本实用新型涉及的贴片式温度计以及温度感测装置。
本实用新型所属技术领域的技术人员应当理解,本实用新型可以在不改变其技术思想或必要特征的情况下实施为其它具体形式,并且应当理解以上描述的实施例在所有方面都只是例示性的,而非限定性的。另外,比起上述的详细说明,本实用新型的范围更通过权利要求范围来呈现,应解释为,权利要求范围的含义及范围、从其等价概念导出的所有的变更或变形的形式都属于本实用新型的范围之内。
Claims (7)
1.一种温度感测装置,包含在贴片式温度计中,其特征在于,包括:
基板;
红外线接收部,设置在所述基板上,用于接收从对象物体放出的红外线;
温度运算部,基于接收的红外线运算所述对象物体的温度;以及
控制部(MCU),控制所述红外线接收部以及温度运算部,
所述基板与能够替换的粘接层粘接,且在所述基板以及所述粘接层上形成有直径为0.3mm~0.5mm的通气孔,
所述基板包括使从所述对象物体放出的红外线透过的第一红外线透过区域,其中,所述第一红外线透过区域是通过在形成于所述基板的空腔中填充能够使红外线透过的介质而形成,在该温度感测装置驱动时,所述第一红外线透过区域位于所述红外线接收部与所述对象物体之间且具有与所述红外线接收部匹配的面积,
在所述粘接层上形成有第二红外线透过区域。
2.根据权利要求1所述的温度感测装置,其特征在于,
所述基板为透明,并包含红外线透过性物质。
3.根据权利要求1所述的温度感测装置,其特征在于,
红外线接收部、温度运算部以及控制部包含在芯片内,
所述芯片配置在所述基板上。
4.一种温度感测装置,包含在贴片式温度计中,其特征在于,包括:
基板;
热感测部,设置在所述基板上,用于感测从对象物体放出的热量;
温度运算部,当通过所述热感测部感测到热量时,运算所述对象物体的温度;以及
控制部(MCU),控制所述热感测部以及温度运算部,
所述基板与能够替换的粘接层粘接,且在所述基板以及所述粘接层上形成有直径为0.3mm~0.5mm的通气孔,
所述基板包括第一热传递区域,所述第一热传递区域是通过在形成于所述基板的空腔中填充能够进行热传递的介质而形成,所述介质具有150W/m·K 至220W/m·K的热导率,所述第一热传递区域位于所述热感测部与所述对象物体之间,用于传递从所述对象物体放出的热量,并且所述第一热传递区域具有与所述热感测部匹配的面积,
在所述粘接层上形成有第二热传递区域。
5.根据权利要求4所述的温度感测装置,其特征在于,
所述介质为氮化铝(AlN)或碳化硅(SiC)。
6.根据权利要求4所述的温度感测装置,其特征在于,
所述基板包含热传递物质。
7.根据权利要求1或4所述的温度感测装置,其特征在于,进一步包括:
通信部,将通过温度运算部运算的温度发送至远程终端。
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