CN213665209U - 一种基于激光测距的红外体温测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于激光测距的红外体温测量仪，包括数据处理中心模块、温度感测模块、距离感测模块、线性信号放大模块、终端显示模块和电源模块，温度感测模块通过线性信号放大模块与数据处理中心模块的输入端相连，用于将接收到的人体热辐射能量和感测到的环境温度转为电信号通过线性信号放大模块输入到数据处理中心模块中；距离感测模块用于将检测到从红外温度传感器至被测者之间的距离转为电信号输送到数据处理中心模块中，供给数据处理中心模块进行控制线性信号放大模块的工作状态；终端显示模块用于对测量的温度数值进行显示；电源模块用于供电。本实用新型在各种环境温度下能够精确地测量出被测者处在其位置上的即时体温。

Description

一种基于激光测距的红外体温测量仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为一种基于激光测距的红外体温测量仪。

背景技术

红外体温测量仪在测量人体温度过程中属非接触方式测量。它是通过自身系统中的红外传感器，去接收人体辐射过来的红外线能量，并将其转换为电的信息数据经控制中心处理，最后以数字温度显示出。因为人体与自然界一切物体（温度高于-273.15°C的物体）一样，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射的能量密度与物体的温度关系符合辐射定律；在辐射的路径中也同样存在着反射、折射及透射而导致能量密度衰减的物理性质。也就是说，在无环境温度影响下，红外传感器离被测者越远它所接收的热能量密度就越小。比如在人体体温测量过程中，选择A、B、C三个测量点按一条直线排列，并且A点与B点,B点与C点，它们之间存在一定的距离。被测人体在A点，那么红外体温测量仪在A点、B点和C点所测到的温度是不同的，在C点测到的温度要低于B点，在B点测到的温度要低于A点。其实在B点或C点所测到的温度只是人体从A点热辐射到该点的即时温度，都不是人体的真实温度。目前，医疗市场上大多数无接触体温电子测量仪，由于其技术的原因，把它置放在哪个点上就只能测量到人体体温红外辐射到该点的温度，所显示的或语音报出的温度都不是A点人体的精确温度。这样，在体温测量时，它离A点越远则测量结果的误差就越大。只有极少数无接触体温电子测量仪使用了超声测距传感器，若把它置放B点或其它点则可以测量到A点的人体温度，但是此类测距传感器还存在一些固有的缺陷，例如测量距离精度不高，是厘米级的；抗干扰能力差，若环境中有干扰，所测结果还会出错。

发明内容

为了解决上述红外体温测量仪存在的问题，本实用新型采用激光测距以获取测量点至被测者之间的精确距离，在这个设定的距离点上，启动线性放大器，得以实现在测量点所测到的温度与被测者的温度相同。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种基于激光测距的红外体温测量仪，包括：

数据处理中心模块，用以对输入的数据进行处理；

温度感测模块，其包括红外温度传感器和环境温度传感器，分别通过线性信号放大模块与所述数据处理中心模块的输入端相连，用于将接收到的人体热辐射能量和感测到的环境温度转为电信号通过线性信号放大模块输入到数据处理中心模块中；

距离感测模块，其与所述数据处理中心模块的输入端相连，用于将检测到从红外温度传感器至被测者之间的距离转为电信号输送到数据处理中心模块中，供给数据处理中心模块进行控制线性信号放大模块的工作状态；

终端显示模块，其与所述数据处理中心模块的输出端相连，用于对测量的温度数值进行显示；

电源模块，其与所述据处理中心模块相连。

进一步，所述线性信号放大模块包括线性放大器Ⅰ和线性放大器Ⅱ；所述环境温度传感器通过线性放大器Ⅰ与所述数据处理中心模块的A/D接口相连；所述红外温度传感器通过线性放大器Ⅱ与所述数据处理中心模块的A/D接口相连。

进一步，所述数据处理中心模块又通过导线与所述线性放大器Ⅱ相连，移动红外体温测量仪，当红外体温测量仪与被测物体的距离为设定值时，数据处理中心模块启动线性放大器Ⅱ工作。

进一步，所述距离感测模块采用激光测距传感器。

进一步，所述距离感测模块与所述数据处理中心模块的I²C接口相连。

进一步，所述终端显示模块采用LCD液晶屏。

进一步，所述数据处理中心模块采用自带A/D及D/A功能的CPU。

进一步，所述电源模块采用可拆卸的锂电池。

本实用新型有益效果：

本实用新型基于激光测距传感器的精确测距和采用环境温度传感器的温度补偿方式，在设定距离被测者的位置并在各种环境温度下能够精确地测量出被测者处在其位置上的即时体温。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标识，10-温度感测模块，20-距离感测模块，30-线性信号放大模块，40-数据处理中心模块，50-终端显示模块，60-电源模块。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种基于激光测距的红外体温测量仪，包括数据处理中心模块40、温度感测模块10、距离感测模块20、线性信号放大模块30、终端显示模块50和电源模块60，各功能模块之间均用导线相连，供它们传输电信号及执行中央主控命令。

具体的，温度感测模块10包括红外温度传感器和环境温度传感器，分别通过线性信号放大模块30与所述数据处理中心模块40的输入端相连，用于将接收到的人体热辐射能量和感测到的环境温度转为电信号通过线性信号放大模块30输入到数据处理中心模块40中；距离感测模块20与所述数据处理中心模块40的输入端相连，用以将检测到从红外温度传感器至被测者之间的精确距离（精确度是毫米级）转为电信号输送到数据处理中心模块40中，供给数据处理中心模块40进行控制线性信号放大模块30的工作状态；终端显示模块50与所述数据处理中心模块40的输出端相连，用于对测量的温度数值进行显示；电源模块60与所述据处理中心模块40相连，用以对各功能模块供电。

继续参照图1所示，所述线性信号放大模块30包括线性放大器Ⅰ和线性放大器Ⅱ；所述环境温度传感器通过线性放大器Ⅰ与所述数据处理中心模块40的A/D接口相连；所述红外温度传感器通过线性放大器Ⅱ与所述数据处理中心模块40的A/D接口相连。所述数据处理中心模块40又通过导线与所述线性放大器Ⅱ相连，移动红外体温测量仪，当红外体温测量仪与被测物体的距离为设定值时，数据处理中心模块40启动线性放大器Ⅱ工作。

以下对上述的线性放大器Ⅱ工作方式作进一步的说明。

线性放大器Ⅱ的硬件电参数需要根据红外体温测量仪与被测者之间的距离而设定。例如把黑体温度校准仪的温度调至到37℃作为被测者，将红外体温测量仪放在远离黑体温度校准仪的某段距离或3cm处，根据红外线的辐射定律，红外体温测量仪所测量到黑体温度校准仪的温度肯定要低于37℃，但是我们需要的是衰减前的原值37℃，要想弥补因某段距离或3cm处产生的温度差，必须由红外体温测量仪中的线性信号放大器Ⅱ去实现。也就是说，通过设定红外体温测量仪中的线性信号放大器Ⅱ的硬件参数，可以在某段距离或3cm处测量到衰减前的原值37℃。实际应用时，红外体温测量仪一直在测量其与被测物体的距离，移动红外体温测量仪，当红外体温测量仪与被测物体的距离为设定值时，数据处理中心模块启动线性放大电器Ⅱ工作，这时测量的温度也就是被测物体的精确温度。

优选的方案：红外温度传感器和环境温度传感器合为一体，可以采用10TP583T芯片，上述具体型号只是给出了一优选实施例，并不局限于上述的实施例，只要具有同等功能的芯片也落在本实用新型的保护范围内。当然了，红外温度传感器和环境温度传感器也可以采用分离的传感器。

优选的方案：线性放大器Ⅰ，线性放大器Ⅱ可以采用TLV8811芯片，上述具体型号只是给出了一优选实施例，并不局限于上述的实施例，只要具有同等功能的芯片也落在本实用新型的保护范围内。

作为本实用新型的优化方案：所述数据处理中心模块40采用自带A/D及D/A功能的CPU。不但简化了电路板，而且提高了整机的性能。

优选的方案：数据处理中心模块40可以采用STM8L152C8T6芯片，上述具体型号只是给出了一优选实施例，并不局限于上述的实施例，只要具有同等功能的芯片也落在本实用新型的保护范围内。

作为本实用新型的优化方案：所述距离感测模块20采用激光测距传感器。激光测距传感器具体型号可以采用VL6180X芯片，激光测距传感器与所述数据处理中心模块的I²C接口相连。

作为本实用新型的优化方案：所述终端显示模块50采用LCD液晶屏，以低功耗及高清晰度的性能进行温度数字显示

作为本实用新型的优化方案：所述电源模块60采用可拆卸的锂电池。

需要说明的是，所述距离感测模块20的安装位置与所述红外温度传感器位于同一平面，以保证它们相对被测者有相等的距离。当然了，也可以在两个面，两个面要平行。

综上，本实用新型基于激光测距传感器的精确测距和采用环境温度传感器的温度补偿方式，在设定距离被测者的位置并在各种环境温度下能够精确地测量出被测者处在其位置上的即时体温。

本实用新型可在不同的环境温度中以及不适宜近距离接触的患者，能够准确地测量出其体温。适用于车站、机场、学校等公众场合。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，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、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (8)

1.一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于，包括：

数据处理中心模块，用以对输入的数据进行处理；

温度感测模块，其包括红外温度传感器和环境温度传感器，分别通过线性信号放大模块与所述数据处理中心模块的输入端相连，用于将接收到的人体热辐射能量和感测到的环境温度转为电信号通过线性信号放大模块输入到数据处理中心模块中；

距离感测模块，其与所述数据处理中心模块的输入端相连，用于将检测到从红外温度传感器至被测者之间的距离转为电信号输送到数据处理中心模块中，供给数据处理中心模块进行控制线性信号放大模块的工作状态；

终端显示模块，其与所述数据处理中心模块的输出端相连，用于对测量的温度数值进行显示；

电源模块，其与所述据处理中心模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述线性信号放大模块包括线性放大器Ⅰ和线性放大器Ⅱ；

所述环境温度传感器通过线性放大器Ⅰ与所述数据处理中心模块的A/D接口相连；

所述红外温度传感器通过线性放大器Ⅱ与所述数据处理中心模块的A/D接口相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述数据处理中心模块又通过导线与所述线性放大器Ⅱ相连，移动红外体温测量仪，当红外体温测量仪与被测物体的距离为设定值时，数据处理中心模块启动线性放大器Ⅱ工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述距离感测模块采用激光测距传感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述距离感测模块与所述数据处理中心模块的I²C接口相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述终端显示模块采用LCD液晶屏。

7.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述数据处理中心模块采用自带A/D及D/A功能的CPU。

8.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的红外体温测量仪，其特征在于：

所述电源模块采用可拆卸的锂电池。

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