监测体温的传感器种类多样,主要分为接触式和非接触式两大类,具体如下:
一、接触式体温传感器
- 热敏电阻(Thermistor)
- 原理:电阻值随温度变化而变化(NTC型最常见,温度升高电阻降低)。
- 应用:电子体温计、可穿戴设备(如智能手环)。
- 特点:成本低、精度高(±0.1℃),需接触皮肤。
- 热电偶(Thermocouple)
- 原理:基于两种金属接点温差产生电压信号。
- 应用:实验室或工业环境中的体温监测(较少用于日常医疗)。
- 特点:响应快,但精度较低(±0.5℃),需冷端补偿。
- 数字温度传感器(如DS18B20)
- 原理:集成ADC和数字信号输出,直接输出温度数值。
- 应用:智能体温贴、医疗设备。
- 特点:体积小、抗干扰强,适合远程监测。
- 柔性温度传感器
- 原理:基于纳米材料、石墨烯或导电聚合物的柔性电路。
- 应用:皮肤贴片、智能绷带等可穿戴设备。
- 特点:贴合人体曲线,适合长期监测。
- 铂电阻(RTD,如PT100)
- 原理:铂金属电阻随温度线性变化。
- 应用:高精度医疗设备或实验室。
- 特点:稳定性高(±0.03℃),但成本较高。
二、非接触式体温传感器
1.红外热电堆传感器
原理:检测人体辐射的红外能量,转换为电信号。
应用:额温枪、耳温枪。
特点:快速测量(1-3秒),但易受环境温度影响。
2.热成像传感器
原理:通过红外摄像头捕捉体温分布图像。
应用:机场、医院等公共场所的体温筛查。
特点:可远距离、多目标监测,但设备成本高。
从临床医学的角度来分析影响测温仪准确性的因素到底有哪些呢?
红外测温仪,即广为人知的耳温计与额温计,隶属于二类医疗器械范畴,是日常健康监测中不可或缺的工具。人体正常体温的界定大致位于35.7°C至38.0°C(换算为华氏温度则为96.4°F至100.4°F)之间。值得注意的是,体温这一生理指标并非一成不变,它受到多种因素的综合影响,包括测量部位的选择、被测者的年龄层次,乃至个体在不同生理时段的自然波动。以下,我们将逐一深入探讨这些影响因素,以彰显红外测温仪在精准体温测量方面的专业特性,同时确保信息的准确无误与客观公正。
测量部位对体温的影响 人体温度按照测量部位,可以分为核心体温和外围体温,尽管各部位的体温都可以用来表达人体的热量情况,但科研上首选的是核心部位的温度,常用的测量点有肺动脉、食管末端、鼻咽部及鼓膜。
过肺动脉导管测温是核心温度的金标准,但实施不易。临床上,常测口腔、腋窝、前额等接近核心温度的部位,因这些部位测温舒适、方便且稳定。通常,肛温>核心温度≈口温>耳道温>腋温>额温。需注意的是,这是人群统计平均值,不适用于个体。额温枪读数常参考腋下温度调整,因此额温接近腋温。
体温的生理波动
人虽然是恒温动物,但在正常状态下(即不熬夜、保证至少4小时睡眠、不长期心力交瘁或精神紧张),体温每天仍会有微妙的变化,通常夜里较低,白天较高(下图展示了逐小时的体温变化)。女性的基础体温还会随着生理周期而波动。所谓“基础体温”,指的是休息状态下身体的最低温度,这一概念的提出是为了排除时间因素对体温的影响。由于普通人无法持续监测体温,因此可以将“早上刚睡醒,还未进行任何活动时,躺在床上测量的体温”作为基础体温。对于女性来说,黄体期的基础体温会相对较高。
产品设计中 还是应综合考虑各种不同状况。