CN212621101U - 一种测温探头和测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种测温探头和测温装置，所述测温探头包括：包括：测温探头本体，所述测温探头本体内设置有温度传感器以及控制器，所述测温探头本体上设置有数据接口，所述温度传感器以及所述数据接口均与所述控制器相连接，通过所述数据接口为所述控制器供电。本实用新型中，所述测温探头不包括电源部分，体积小，便于携带，在使用时，和其他外部设备连接，通过外部设备供电，实现即插即用。

Description

一种测温探头和测温装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种测温探头和测温装置。

背景技术

目前的测温设备，有接触式和非接触式，均为单独的测温设备，体积较大，不便于携带。

因此现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种测温探头和测温装置，所述测温探头不包括电源部分，体积小，便于携带，在使用时，和其他外部设备连接，通过外部设备供电，实现即插即用。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种测温探头，包括：测温探头本体，所述测温探头本体内设置有温度传感器以及控制器，所述测温探头本体上设置有数据接口，所述温度传感器以及所述数据接口均与所述控制器相连接，通过所述数据接口为所述控制器供电。

作为进一步的改进技术方案，所述控制器包括：

运算放大器和第一控制芯片；

所述温度传感器与所述运算放大器连接，所述运算放大器与所述第一控制芯片连接，所述第一控制芯片与所述数据接口连接。

作为进一步的改进技术方案，所述控制器包括：

运算放大器、模数转换器和第二控制芯片；

所述温度传感器与所述运算放大器连接，所述运算放大器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述第二控制芯片连接，所述第二控制芯片与所述数据接口连接。

作为进一步的改进技术方案，所述控制器包括：

第三控制芯片、模数转换器和第四控制芯片；

所述温度传感器与所述第三控制芯片连接，所述第三控制芯片与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述第四控制芯片连接，所述第四控制芯片与所述数据接口连接，其中，所述第三控制芯片与所述第四控制芯片的芯片型号相同。

作为进一步的改进技术方案，所述数据接口包括：接口转换芯片和接口公座，所述接口转换芯片与所述控制器连接，所述接口转换芯片与所述接口公座连接。

作为进一步的改进技术方案，所述接口公座为USB信号接口公座。

作为进一步的改进技术方案，所述测温探头本体上还设置有：指示灯，所述指示灯与所述控制器连接。

作为进一步的改进技术方案，其特征在于，所述测温探头本体上还设置有：显示屏，所述显示屏与所述控制器连接。

作为进一步的改进技术方案，所述测温探头本体上还设置有：存储器，所述存储器与所述控制器连接。

作为进一步的改进技术方案，所述温度传感器为红外热电堆传感器或者数字温度传感器。

第二方面，本实用新型提供了一种测温装置，包括：控制设备，以及上述测温探头，所述控制设备与所述测温探头可拆卸连接，当所述控制设备与所述测温连接探头连接时，所述控制设备接收、显示并保存测温探头测得的温度信息，以及为所述测温探头供电。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种测温探头和测温装置，所述测温探头包括：包括：测温探头本体，所述测温探头本体内设置有温度传感器以及控制器，所述测温探头本体上设置有数据接口，所述温度传感器以及所述数据接口均与所述控制器相连接，通过所述数据接口为所述控制器供电。本实用新型中，所述测温探头不包括电源部分，体积小，便于携带，在使用时，和其他外部设备连接，通过外部设备供电，实现即插即用。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种测温探头的外部结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种测温探头的结构功能框图；

图3为本实用新型提供的一种测温探头的第一种实现方式的结构功能框图；

图4为本实用新型提供的一种测温探头的第二种实现方式的结构功能框图；

图5为本实用新型提供的一种测温探头的第三种实现方式的结构功能框图；

图6为本实用新型提供的数据接口的结构能框图；

图7为本实用新型提供的一种测温装置的结构能框图；

图8为本实用新型提供的一种测温装置在具体实施时的结构功能框图。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的技术构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果做更为详细的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的解释说明并不构成对本实用新型的保护范围的限定。此外，下文所述的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。

经实用新型人研究发现，目前的测温设备，有接触式和非接触式，均为单独的测温设备，体积较大，不便于携带。

本实用新型提供的一种测温探头和测温装置，所述测温探头包括：检测待测物体的温度信号的温度传感器，所述温度传感器为红外热电堆传感器或数字温度传感器；与所述温度传感器连接的，用于根据所述温度信号输出温度信息的控制模块；与所述控制模块连接的，用于供电和数据传输的接口模块。本实用新型中，所述测温探头不包括电源部分，体积小，便于携带，在使用时，和其他外部设备连接，通过外部设备供电，实现即插即用，以及通过外部设备保存大量温度信息。

请参阅图1和图2，本实用新型提供的一种测温探头，包括：测温探头本体10，所述测温探头本体10内设置有温度传感器100以及控制器200，所述测温探头本体10上设置有数据接口300，所述温度传感器100以及所述数据接口300均与所述控制器200相连接，通过所述数据接口300为所述控制器200供电。

具体实施时，测温探头用于检测待测物体的温度，所述待测物体可以是人体、机械、食品、液体等，所述测温探头本体10内设置有温度传感器100和控制器200，所述温度传感器100为红外热电堆传感器或数字温度传感器。红外热电堆传感器能将吸收到的物体的红外辐射转化为热能，并把温度变化转化成电子信号输出。热电堆作为一种非接触红外测温传感器，不需要直接接触被测物体就可以快速测得物体表面温度，可以测量高温的、危险的或移动的物体，且不会污染或损坏被测物体。红外热电堆传感器在耳式体温计、放射温度计和食品温度检测等领域，作为温度检测器件有广泛的应用。所述温度传感器100也可以是数字温度传感器，数字温度传感器可以通过非接触测量，直接将温度的模拟信号转化为数字的温度信息。

本实施例中，所述温度传感器100检测物体的温度，得到温度信号，所述温度信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。所述温度传感器100的型号可以是但不仅限于：众智OTP-638D2或Melexis的MLX90614ESF-DCC-000。其中，众智OTP-638D2测得的温度信号为模拟信号，Melexis的MLX90614ESF-DCC-000测得的温度信号为数字信号。

在本实施例中，所述控制器200用于处理温度传感器100检测得到的温度信号，也就是说，温度传感器100将检测得到的温度信号传输至控制器200。对于不同的待测物体，控制器200接收待测物体对应的类型信号，并根据类型信号和温度信号生成温度信息。

进一步的，当所述温度传感器100为众智OTP-638D2时，温度传感器100输出模拟信号，则控制器200需要对模拟信号进行转换(包括信号放大和模数转换)，再根据转换后的信号和所述类型信号得到温度信息；当所述温度传感器100为Melexis的MLX90614ESF-DCC-000时，温度传感器100输出数字信号，则控制器200可以不对温度传感器100输出的数字信号进行转换，即控制器200可以直接对温度传感器100输出的数字信号和所述类型信号进行处理，得到温度信息。

在本实施例中，所述测温探头本体10上设置有类型按键，所述类型按键与所述控制器200连接，所述类型信号可以是设置在所述测温探头本体10上的类型按键被按下，以触发类型信号，具体的，测温探头本体10上设置有第一按键和第二按键，当第一按键被按下，则表示待检测物体为人体，则触发第一按键对应的第一类型信号。所述类型信号可以是外部设备发送的，外部设备通过数据接口300与所述测温探头连接。例如，外部设备与测温探头连接时，外部设备发送类型信号到测温探头，具体的，用户可以在外部设备上选择待检测物体的类型，以生成类型信号，并将生成的类型信号发送到控制器200。

在本实施例中，所述类型信号包括待测物体的类型，待测物体的类型可以是：人体、固体、液体；为了使得测量得到的温度信息更加准确，可以对待测物体的类型进行更进一步的细分，例如，待测物体为食品或者机械材料等。

在本实施例中，所述类型信号还包括所述待测物体对应的预设阈值。测温探头可以测量不同类型的待测物体，当待测物体的温度信息对应的温度值大于待测物体对应的预设阈值时，可以显示测量结果，例如：“温度为：38摄氏度，温度偏高”。

在本实施例中，所述控制器200接收类型信号，以及接收所述温度传感器100检测的温度信号，对所述类型信号和所述温度信号进行分析，得到温度信息，其中，所述温度信息包括待测物体的温度的数字化形式，以及所述待测物体的温度是否超过预设阈值的信息。所述控制器200可以是一微控制器，其型号可以是但不仅限于：合泰HT67F5652或BH67F2752。通过合泰HT67F5652或BH67F2752，便可以根据类型信号和所述温度信号得到温度信息。

在本实施例中，所示控制器内保存有校准温度值，所述校准温度值是在出厂前设置的，校准温度值用于对测量的温度进行校准。例如，校准温度值为B，被测物体测量到的温度初值为A，将数据A与B进行比较，得到偏差率C，再根据偏差率C和类型信号E对A进行补偿计算，得到待测物体的实际温度值D。其中，“将数据A与B进行比较，得到偏差率C，再根据偏差率C和类型信号E对A进行补偿计算”是控制器执行的，上述提供的合泰HT67F5652或BH67F2752均可以执行此过程。

在本实施例中，可以不将校准温度值保存在控制器中，而是采用单独的存储器保存校准温度值，即，所述测温探头本体10内还设置有：存储器，所述存储器与所述控制器连接。所述存储器用于存储校准温度值。在测量温度时，控制器200得到温度初值后，从存储器中获取校准温度值，再根据校准温度值和类型信号对温度初值进行补偿计算，得到实际温度。上述提供的合泰HT67F5652或BH67F2752均可以执行此过程。

在具体实施时，当测温探头本体10内仅设置有温度传感器100、控制器200和数据接口300时，外部设备可以是提供2.7V～5.5V电源以及用于显示温度信息的设备，包括但不限于手机、平板、电脑等设备，外部设备还可以存储多个历史温度信息，以便于用户查看历史温度。

在本实施例中，所述测温探头本体10上还设置有：显示屏，所述显示屏与所述控制器200连接。当测温探头自身具备显示温度信息的功能时，外部设备可以仅为测温探头供电，所述外部设备还可以是移动电源。

在本实施例中，所述测温探头本体10内上还设置有：指示灯，所述指示灯与所述控制器200连接。

在本实施例中，开始测试时，所述指示灯亮，以提示测温探头处于工作状态。若所述温度信息大于预设阈值，则控制指示灯闪烁；若所述温度信息小于预设阈值，则控制指示灯熄灭。即当温度信息小于预设阈值时，指示灯熄灭；当温度信息大于预设阈值时，指示灯闪烁，其中，不同类型的待测物体对应不同的预设阈值。例如，当待测物体为人时，可以设置所述预设阈值为：37.3摄氏度，当待测物体的温度值大于37.3摄氏度时，则控制所述指示灯闪烁。

在本实施例中，指示灯有多个，分别为第一指示灯和第二指示灯，第一指示灯和第二指示灯的颜色不同，可以设置为：当温度信息小于预设阈值时，第一指示灯处于点亮状态，第二指示灯处于熄灭状态；当温度信息大于预设阈值时，第一指示灯处于熄灭状态，第二指示灯处于点亮状态。例如，可以设置第一指示灯为绿色，第二指示灯为红色，当温度信息小于预设阈值时，显示绿色(即第一指示灯亮，第二指示灯灭)，当温度信息大于预设阈值时，显示红色(即第一指示灯灭，第二指示灯亮)。

在第一种实现方式中，所述控制器200不是一个独立的微控制器，参见图3，所述控制器200包括：运算放大器201和第一控制芯片202；

所述温度传感器100与所述运算放大器201连接，所述运算放大器201与所述第一控制芯片202连接，所述第一控制芯片202与所述数据接口300连接。

所述运算放大器201，用于将温度信号放大为放大信号，所述第一控制芯片202，用于根据所述放大信号输出温度信息。所述运算放大器201的型号可以是但不限于：圣邦SGM8958-2，可以想到的是，所有具备将信号放大的功能的芯片均可以作为运算放大器201。所述第一控制芯片202接收放大信号和类型信号，并对放大信号和类型信号进行处理，以得到温度信息，具体的，第一控制芯片202将放大信号转换为数字信号，再对数字信号以及类型信号进行处理，得到温度信息，即第一控制芯片202具备模数转换功能。其中，所述温度信息包括待测物体的温度的数字化形式，以及所述待测物体的温度是否超过预设阈值的信息。所述第一控制芯片202可以是一微控制器，其型号可以是但不仅限于：华大HC32L136K8TA，可以想到的是，所有具备对所述第二信号和所述类型信号进行处理以得到温度信息的功能的芯片均可以作为第一控制芯片202。

在第二种实现方式中，参见图4，所述控制器200包括：运算放大器201、模数转换器203和第二控制芯片204；

所述温度传感器100与所述运算放大器201连接，所述运算放大器201与所述模数转换器203连接，所述模数转换器203与所述第二控制芯片204连接，所述第二控制芯片204与所述数据接口300连接。

所述模数转换器203，用于接收所述运算放大器201得到的放大信号，并将所述放大信号转换为第一信号，所述第一信号为数字形式的信号，所述模数转换器203的型号可以是但不仅限于：圣邦SGM58031XMS10G/TR；可以想到的是，所有具备将所述温度信号转换为第一信号的功能的芯片均可以作为模数转换器203。

所述第二控制芯片204，用于接收所述模数转换器203输出的第一信号，并根据第一信号和类型信号，得到温度信息。其中，所述温度信息包括待测物体的温度的数字化形式，以及所述待测物体的温度是否超过预设阈值的信息。所述第二控制芯片204可以是一微控制器，其型号可以是但不仅限于：芯海CSU88RP1185D。可以想到的是，所有具备对所述第一信号和所述类型信号进行处理，以得到温度信息的功能的芯片均可以作为第二控制芯片204。

在第三种实现方式中，参见图5，所述控制器200包括：第三控制芯片205、模数转换器206和第四控制芯片207；所述温度传感器100与所述第三控制芯片205连接，所述第三控制芯片205与所述模数转换器206连接，所述模数转换器206与所述第四控制芯片207连接，所述第四控制芯片207与所述数据接口300连接，其中，所述第三控制芯片205与所述第四控制芯片207的芯片型号相同。

所述第三控制芯片205，用于将温度信号放大为放大信号；所述模数转换器206，用于根据所述放大信号转换为数字信号；第四控制芯片207，用于根据数字信号输出所述温度信息，其中，所述第三控制芯片205与所述第四控制芯片207的芯片型号相同。所述模数转换器206与模数转换器203可以是同一个，也就是说模数转换器206的型号可以是但不仅限于：圣邦SGM58031XMS10G/TR。

在本实施例中，当所述温度传感器100检测物体的温度，得到的温度信号为模拟信号时，所述第三控制芯片205将温度信号放大为放大信号，也就是说，所述第三控制芯片205具备信号放大功能，所述第三控制芯片205可以是华大HC32L136K8TA。

在本实施例中，所述第四控制芯片207接收所述模数转换器206输出的数字信号，并根据数字信号和类型信号得到温度信息，其中，所述温度信息包括待测物体的温度的数字化形式，以及所述待测物体的温度是否超过预设阈值的信息。所述第四控制芯片207的和第三控制芯片205的型号可以相同，即所述第三控制芯片205可以是华大HC32L136K8TA。在具体实施时，第三控制芯片205只使用华大HC32L136K8TA的运算放大功能，所述第四控制芯片207使用华大HC32L136K8TA的数据处理功能(根据数字信号和类型信号得到温度信息)。

在本实施例中，参见图6，所述数据接口300包括：接口转换芯片301和接口公座302，所述接口转换芯片301与所述控制器200连接，所述接口转换芯片301与所述接口公座302连接。通过所述数据接口300，所述测温探头可以连接外接设备，当测温探头与外接设备连接时，所述数据接口300连接外接设备。所述接口转换芯片301实现将USB信号转换成串口信号，所述接口转换芯片301可以是但不仅限于：沁恒CH340N，可以想到的是，具备USB转串口的芯片均可以作为所述接口转换芯片301。

所述USB信号接口公座302与所述接口转换芯片301连接；当所述测温探头和外接设备连接时，所述USB信号接口公座302与外接设备连接。所述USB信号接口公座302包括：Micro 5PIN、TYPE-C或苹果Lightning中的任意一种，所述USB信号接口公座302与外接设备相适配，所述USB信号接口公座302的型号可以是但不限于：中科兴达Z-CM066-01。

在本实施例中，测温探头不需要电池，测温探头的体积得到大大减小，方便携带，当要检测待测温度的温度时，将测温探头和外接设备连接，实现即插即用，测温探头可以检测人体、固体、液体等多种待测物体的温度。

基于上述一种测温探头1，本实用新型还提供了一种测温装置，参见图7，所述测温装置包括：控制设备2，以及上述一种测温探头1，所述控制设备2与所述测温探头1可拆卸连接，当所述控制设备2与所述测温连接探头连接时，所述控制设备2接收、显示并保存测温探头1测得的温度信息，以及为所述测温探头1供电。

在本实施例中，所述控制设备2即上述的外部设备，所述控制设备2可以是提供2.7V～5.5V电源以及用于显示温度信息的设备，包括但不限于手机、平板、电脑等设备，所述控制设备2可以为测温探头1提供2.7V～5.5V电源、显示温度信息的并保存历史温度信息。

进一步的，在所述控制设备2中配置有测温APP，在所述测温APP中可以选择待测物体的类型，即在测温APP接收用户的选取操作，生成选取操作对应的类型信号，并将类型信号发送到测温探头1。

当所述测温探头1和所述控制设备2连接时，控制设备2为所述测温探头1供电，实现即插即用；由于测温探头1不需要电池，测温探头1的体积得到大大减小，又因为即插即用，也解决了现有温度测量设备的续航问题。

在一个具体的实施例中，参见图8，所述测温探头包括温度传感器100、运算放大器201、模数转换器203、第二控制芯片204、数据接口300、指示灯400、存储器500、显示屏600和控制设备2，其中，所述温度传感器100连接所述运算放大器201，所述运算放大器201连接所述模数转换器203，所述模数转换器203连接所述第二控制芯片204，所述第二控制芯片204连接所述数据接口300，所述指示灯400、存储器500和显示器600均连接所述第二控制芯片204，所述数据接口连接所述控制设备。所述温度传感器测量待检测物体的温度信号，将温度信号输出至运算放大器201，所述运算放大器201对温度信号进行方法处理，以得到放大信号，并将放大信号输出至模数转换器203，所述模数转换器203将所述放大信号转换为数字信号；在确定待检测物体后，可以由控制设备2发送类型信号至第二控制芯片204，第二控制芯片204从所述存储器获取校准温度值，所述第二控制芯片204根据数字信号、校准温度值和类型信号得到温度信息，在所述显示屏600上显示温度信息，并根据温度信息控制指示灯400闪烁，或者控制指示灯400熄灭，第二控制芯片204将温度信息传输至控制设备2显示和存储。

在本实施例中，一种测温装置中的控制设备2接收待测物体对应的温度信息，并显示，通过软件，例如测温APP，可以对存储的多个温度信息进行分析，再通过测温APP显示多个温度信息对应的图表数据，可以更直观的帮助用户了解温度信息的变化。控制设备2显示温度信息并保存，这样，控制设备2可以保存大量的温度信息，以便于用户查询历史温度信息。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种测温探头，其特征在于，包括：测温探头本体，所述测温探头本体内设置有温度传感器以及控制器，所述测温探头本体上设置有数据接口，所述温度传感器以及所述数据接口均与所述控制器相连接，通过所述数据接口为所述控制器供电；

所述测温探头本体上还设置有：显示屏，所述显示屏与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述控制器包括：

运算放大器和第一控制芯片；

所述温度传感器与所述运算放大器连接，所述运算放大器与所述第一控制芯片连接，所述第一控制芯片与所述数据接口连接。

3.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述控制器包括：

运算放大器、模数转换器和第二控制芯片；

所述温度传感器与所述运算放大器连接，所述运算放大器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述第二控制芯片连接，所述第二控制芯片与所述数据接口连接。

4.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述控制器包括：

第三控制芯片、模数转换器和第四控制芯片；

所述温度传感器与所述第三控制芯片连接，所述第三控制芯片与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述第四控制芯片连接，所述第四控制芯片与所述数据接口连接，其中，所述第三控制芯片与所述第四控制芯片的芯片型号相同。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的测温探头，其特征在于，所述数据接口包括：接口转换芯片和接口公座，所述接口转换芯片与所述控制器连接，所述接口转换芯片与所述接口公座连接。

6.根据权利要求5所述的测温探头，其特征在于，所述接口公座为USB信号接口公座。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的测温探头，其特征在于，所述测温探头本体上还设置有：指示灯，所述指示灯与所述控制器连接。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的测温探头，其特征在于，所述测温探头本体上还设置有：存储器，所述存储器与所述控制器连接。

9.根据权利要求1所述的测温探头，其特征在于，所述温度传感器为红外热电堆传感器或者数字温度传感器。

10.一种测温装置，其特征在于，包括：控制设备，以及如权利要求1-9任意一项所述的测温探头，所述控制设备与所述测温探头可拆卸连接，当所述控制设备与所述测温探头连接时，所述控制设备接收、显示并保存测温探头测得的温度信息，以及为所述测温探头供电。

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