基于TS118—1的无接触式人体体温计的实现
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第 １卷 第 ２ ３ 期 ２０ 年 ４ 月 ０７
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ Ｉ ＡＬ ＯＦ ＪＡＮＧＳ ＥＡ Ｕ Ｔ ＣＨＥ Ｉ ＲＳ Ｔ Ｅ ＲＳ ＵＮ ＶＥ Ｉ Ｙ ＯＦ Ｔ ＣＨＮ０ ０ＧＹ Ｌ
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第 ２期
傅 中君 侯 雪 亚 ： 于 Ｔ １８ ｌ 无 接 触 式 人 体 体 温 计 的 实 现 基 Ｓ １一 的
７
ａ结构 图
图 １ Ｔ １ ８ １的 结 构 和 外 观 … Ｓ１ —
Ｆ ｇ １ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｖｅ ｆ Ｓ — ｉ ． ｔ ｔ ｒ ｎ ｉｗ ｏ １ ８ １ ｕ Ｔ １
表 １ Ｔ ｍ —Ｒｔ 应 关 系 ａｂ ｒ ｄ对
（ ２ ）
（） ２ 电偶 输 出电压 Ｖ ｐ Ｖｐ与 被测 目标温 度 Ｔ ｂ 和环境 温度 Ｔ ｍｂ之 间的温差 呈 函数关 系 。 ｔ：ｔ ｏｊ ａ １ １ 环 境温 度 Ｔ ｍｂ的计 算 ． ａ
Ｔｍ ａ ｂ： Ｒｔ ） Ｆ（ ｒ ｄ （） １
收稿 日期 ：０ ７０ ．５ 修 回 日期 ：０ ７０ —０ ２０ —３ ０ ； ２０ —３３ 作 者 简 介 ： 中君 （９ ３ ） 男 ， 傅 １７ 一 ， 实验 师 ， 士 ， 究 方 向 为 自动控 制 、 入 式 系 统 。 硕 研 嵌
接触式人体体 温测量 是一种理想 的解 决方法。应用 德国 Ｈ —ｌ ａ ｅｈｉ ＬＰａ ｒ ｃｎｋ公司的 Ｔ １ ８ １表 面温 度测量传感 器 ｎｔ Ｓ １－
进行 非接 触 式人 体 体 温测 量 的原 理 ， 出 了基 于 Ｔ １８ 给 Ｓ １ —１的无接 触 式 人体 体 温计 软 硬件 实 现方 案 。基 于 Ｔ １８ １ Ｓ １— 的无接触式人 体体 温计具有 精度高 、 成本低 、 全的特点 ， 安 市场应用前景广泛 。
人体 体温 的无 接触 测量 。
１ 测 量原 理
人体 体温无 接 触测量 的核 心部 件是 德 国 ＨＬＰａａｔ ｈｉ 司 生产 的 Ｔ １８ １ 无接 触 式 表 面温 度 —ｌｎｒ ｃｎｋ公 ｅ Ｓ — 型 １ 测量 传感 器 。Ｔ １８ １无接 触测 量 的原理 是 ： 有 的物体都 会 向外发 射红 外线 ， Ｓ １— 所 而发 射功 率 正 比于 物体 的
关键词 ：体温计 ； 红外线 ；无接 触测量
中 图分 类 号 ： Ｐ ３ ．０ Ｔ ７ ２ ２５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
临床 医学 中 ， 体温 是一个 重要 的生理参 数 。病人 的体 温 式 体 温计 和 电子式体 温计 通过 口腔 、 窝 、 肠 等体 表 接 触来 测 量 人体 的平 均 温 度 。其 缺点 是 测 量 时 间较 腋 直 长， 受测量 位 置 的影 响 大 ， 给使 用者 带 来诸 多不便 。２０ “ 典 ” ０ ３年 非 疫情 的爆 发 ， 对人 体体温 测量 提 出 了更 高 的要求 ， 需要 一种 更加 安全 方便 卫生 的测 量工 具 。红 外 辐射 式 体 温计 应用 红 外线 辐射 测 量原 理 实 现 了
表面 温度 。那 么精确 测量 物体 的红外 线 发射 功率 就能确 定物 体 的表面 温度 。Ｔ １ ８ １ 用 微结 构 薄膜 技 Ｓ — 应 １
术在 硅底 板上集 成 了许多 个基 于热 电效 应 的热 电偶 （ １ ａ 。热 电偶 的热 端 和冷 端 之 间 用 隔 热 的 ＳＮ 图 一） ｉｘ 隔膜 隔开 ， 端 的 吸 收 区 把 引 入 的 红 外 线 转 换 成 热 量 ， 热 电偶 把 热 量 成 比例 地 转 换 成 电 压 输 出 。 热 而
ｂ外观
环 境温 度 Ｔ ｍ ａ ｂ和热敏 电 阻输 出阻抗 Ｒ ｔ 间 的对应关 系 Ｆ如表 １所示 ， 中只 给 出了整 温 度点 时 ｒ ｄ之 表
的输 出阻抗 ， 而点 与点 之 间则认 为 Ｔｍ ａ ｂ与 Ｒｔ ｒ ｄ呈近 似线性 关 系 。
对 于不 特定 的环境 温 度 Ｔ ｍ — ｃ 与输 出阻抗 Ｒｔ— ｃ 可 以通过 算法 （ ） 算 ： ａ ｂ ａｔ ｒ ａｔ ｄ ２计
Ｔ １８ １ 用 Ｔ ８封 装 （ 卜ｂ ， 距离 人体 ５ ｍ范 围 内红 外线 吸收 效率接 近 １０ ， Ｓ １—采 Ｏ１ 图 ）在 ｃ ０ ％ 也就 是说有 效测 量 距离 为 ￣５ ｍ。在 Ｔ １８ １内还 集成 了一个 热敏 电阻 ， 于测量 环境 温度 。 ＜ ｃ Ｓ １— 用
Ｔ １８ １输 出的物 理量 有两 个 。 Ｓ — １ （ ） 出阻抗 Ｒｔ ： ｒ １输 ｒ Ｒｔ ｄ ｄ与环境 温度 Ｔ ｍ ａ ｂ呈一定 的函数关 系 ， 测量 Ｒ ｔ ｒ ｄ就可 以确定 当前的环境温度 。
Ｉ ｒ 『ｎ ｅ 一１ ≤Ｒ ｔ ｃ ＜Ｒ ｔ 『ｎ ｅ ］ ＦＲｔ Ｉｄ ｘ ］ ｄ ｒ ａｔ ｒ Ｉｄ ｘ ， ｄ ｄ
ＴＨＥＮ ｍ ｎ Ｔａ
—
ａｃ ｔ＝
｛ｄａ］ｔｎｅ１ （ｅ １×。 ｒｄ Ｒｔｎ １ Ｉｘ ） １ Ｒｔｃ一ｌｅ 一 ＋ｎ 一 ）０ ｒｄｅ ｒＩｘ ｄ ＲＩｔ Ｒ［ 一 ］ ｔ—ｘ ｄｄｘ ［ — ｒＩ ｎ ｄ ｄ
Ｖｏ ＿３． ． ｌ１ Ｎｏ ２
Ａｐ ． ２ ０７ ｒ， ０
基 于 Ｔ １ １的无接 触 式 人体 体 温 计 的实现 Ｓ ～ １ ８
傅 中 君 ，侯 雪 亚
２ ３０ ） １０ １
（ 苏技术师范学院 计算机科学与工程学院 ， 苏 常州 江 江
摘
要： 人体体温是临床 医学 中一个重要 的生理参数 ， 现代医学 对人体体温 的测量 要求更加 安全方便卫 生。无
第 １卷 第 ２ ３ 期 ２０ 年 ４ 月 ０７
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ Ｉ ＡＬ ＯＦ ＪＡＮＧＳ ＥＡ Ｕ Ｔ ＣＨＥ Ｉ ＲＳ Ｔ Ｅ ＲＳ ＵＮ ＶＥ Ｉ Ｙ ＯＦ Ｔ ＣＨＮ０ ０ＧＹ Ｌ
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第 ２期
傅 中君 侯 雪 亚 ： 于 Ｔ １８ ｌ 无 接 触 式 人 体 体 温 计 的 实 现 基 Ｓ １一 的
７
ａ结构 图
图 １ Ｔ １ ８ １的 结 构 和 外 观 … Ｓ１ —
Ｆ ｇ １ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｖｅ ｆ Ｓ — ｉ ． ｔ ｔ ｒ ｎ ｉｗ ｏ １ ８ １ ｕ Ｔ １
表 １ Ｔ ｍ —Ｒｔ 应 关 系 ａｂ ｒ ｄ对
（ ２ ）
（） ２ 电偶 输 出电压 Ｖ ｐ Ｖｐ与 被测 目标温 度 Ｔ ｂ 和环境 温度 Ｔ ｍｂ之 间的温差 呈 函数关 系 。 ｔ：ｔ ｏｊ ａ １ １ 环 境温 度 Ｔ ｍｂ的计 算 ． ａ
Ｔｍ ａ ｂ： Ｒｔ ） Ｆ（ ｒ ｄ （） １
收稿 日期 ：０ ７０ ．５ 修 回 日期 ：０ ７０ —０ ２０ —３ ０ ； ２０ —３３ 作 者 简 介 ： 中君 （９ ３ ） 男 ， 傅 １７ 一 ， 实验 师 ， 士 ， 究 方 向 为 自动控 制 、 入 式 系 统 。 硕 研 嵌
接触式人体体 温测量 是一种理想 的解 决方法。应用 德国 Ｈ —ｌ ａ ｅｈｉ ＬＰａ ｒ ｃｎｋ公司的 Ｔ １ ８ １表 面温 度测量传感 器 ｎｔ Ｓ １－
进行 非接 触 式人 体 体 温测 量 的原 理 ， 出 了基 于 Ｔ １８ 给 Ｓ １ —１的无接 触 式 人体 体 温计 软 硬件 实 现方 案 。基 于 Ｔ １８ １ Ｓ １— 的无接触式人 体体 温计具有 精度高 、 成本低 、 全的特点 ， 安 市场应用前景广泛 。
人体 体温 的无 接触 测量 。
１ 测 量原 理
人体 体温无 接 触测量 的核 心部 件是 德 国 ＨＬＰａａｔ ｈｉ 司 生产 的 Ｔ １８ １ 无接 触 式 表 面温 度 —ｌｎｒ ｃｎｋ公 ｅ Ｓ — 型 １ 测量 传感 器 。Ｔ １８ １无接 触测 量 的原理 是 ： 有 的物体都 会 向外发 射红 外线 ， Ｓ １— 所 而发 射功 率 正 比于 物体 的
关键词 ：体温计 ； 红外线 ；无接 触测量
中 图分 类 号 ： Ｐ ３ ．０ Ｔ ７ ２ ２５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
临床 医学 中 ， 体温 是一个 重要 的生理参 数 。病人 的体 温 式 体 温计 和 电子式体 温计 通过 口腔 、 窝 、 肠 等体 表 接 触来 测 量 人体 的平 均 温 度 。其 缺点 是 测 量 时 间较 腋 直 长， 受测量 位 置 的影 响 大 ， 给使 用者 带 来诸 多不便 。２０ “ 典 ” ０ ３年 非 疫情 的爆 发 ， 对人 体体温 测量 提 出 了更 高 的要求 ， 需要 一种 更加 安全 方便 卫生 的测 量工 具 。红 外 辐射 式 体 温计 应用 红 外线 辐射 测 量原 理 实 现 了
表面 温度 。那 么精确 测量 物体 的红外 线 发射 功率 就能确 定物 体 的表面 温度 。Ｔ １ ８ １ 用 微结 构 薄膜 技 Ｓ — 应 １
术在 硅底 板上集 成 了许多 个基 于热 电效 应 的热 电偶 （ １ ａ 。热 电偶 的热 端 和冷 端 之 间 用 隔 热 的 ＳＮ 图 一） ｉｘ 隔膜 隔开 ， 端 的 吸 收 区 把 引 入 的 红 外 线 转 换 成 热 量 ， 热 电偶 把 热 量 成 比例 地 转 换 成 电 压 输 出 。 热 而
ｂ外观
环 境温 度 Ｔ ｍ ａ ｂ和热敏 电 阻输 出阻抗 Ｒ ｔ 间 的对应关 系 Ｆ如表 １所示 ， 中只 给 出了整 温 度点 时 ｒ ｄ之 表
的输 出阻抗 ， 而点 与点 之 间则认 为 Ｔｍ ａ ｂ与 Ｒｔ ｒ ｄ呈近 似线性 关 系 。
对 于不 特定 的环境 温 度 Ｔ ｍ — ｃ 与输 出阻抗 Ｒｔ— ｃ 可 以通过 算法 （ ） 算 ： ａ ｂ ａｔ ｒ ａｔ ｄ ２计
Ｔ １８ １ 用 Ｔ ８封 装 （ 卜ｂ ， 距离 人体 ５ ｍ范 围 内红 外线 吸收 效率接 近 １０ ， Ｓ １—采 Ｏ１ 图 ）在 ｃ ０ ％ 也就 是说有 效测 量 距离 为 ￣５ ｍ。在 Ｔ １８ １内还 集成 了一个 热敏 电阻 ， 于测量 环境 温度 。 ＜ ｃ Ｓ １— 用
Ｔ １８ １输 出的物 理量 有两 个 。 Ｓ — １ （ ） 出阻抗 Ｒｔ ： ｒ １输 ｒ Ｒｔ ｄ ｄ与环境 温度 Ｔ ｍ ａ ｂ呈一定 的函数关 系 ， 测量 Ｒ ｔ ｒ ｄ就可 以确定 当前的环境温度 。
Ｉ ｒ 『ｎ ｅ 一１ ≤Ｒ ｔ ｃ ＜Ｒ ｔ 『ｎ ｅ ］ ＦＲｔ Ｉｄ ｘ ］ ｄ ｒ ａｔ ｒ Ｉｄ ｘ ， ｄ ｄ
ＴＨＥＮ ｍ ｎ Ｔａ
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Ｖｏ ＿３． ． ｌ１ Ｎｏ ２
Ａｐ ． ２ ０７ ｒ， ０
基 于 Ｔ １ １的无接 触 式 人体 体 温 计 的实现 Ｓ ～ １ ８
傅 中 君 ，侯 雪 亚
２ ３０ ） １０ １
（ 苏技术师范学院 计算机科学与工程学院 ， 苏 常州 江 江
摘
要： 人体体温是临床 医学 中一个重要 的生理参数 ， 现代医学 对人体体温 的测量 要求更加 安全方便卫 生。无