CN201514281U - 非接触式温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种非接触式温度测量装置，包括：一光收发单元，用以侦测一目标距离值；一警示单元，用以于所述的光收发单元侦测到一预设测量距离值时发出一警讯；一温度感测单元，用以于所述的警示单元发出所述的警讯后执行一目标的温度测量；一微处理单元，用以储存所述的预设测量距离及温度感测单元所测量的温度值，且用以处理所述的光收发单元所侦测之目标距离的讯号及所述的温度感测单元所测量之温度讯号，并于所述的光收发单元所侦测之目标距离值为所述预设测量距离值时，发送一指令至所述的警示单元以发出一警讯；以及一显示单元，用以显示所述的微处理单元所处理后之温度感测单元所测量之温度值。

Description

非接触式温度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种温度测量装置，尤其涉及一种非接触式温度测量装置。

背景技术

传统的接触式温度计，例如水银或电子式温度计已不能满足使用者的需求，故需有进一步能追求精确、快速、容易测量、容易判读、不具伤害和更符合人性化的温度测量方法及装置。目前利用测量红外线辐射热的非接触式温度测量装置，例如包含有耳温枪或额温枪，其正具有上述优点，因此已逐渐成为主流的体温测量装置，所述的红外线温度计的最大优点是以非接触方式测量炽热、危险或难以到达的物体的温度。

一般红外线温度计于使用时，系藉由红外线温度计的探头对准欲测量的目标位置以非接触式的方式按下按钮开关以测量温度，且于测量的过程中，所述的红外线温度计的探头与所欲测量目标位置间的距离系以一不特定距离的方式测量，使得于每次测量温度时，所测量的距离的不相同，造成所测量到的温度值亦会产生误差，进而产生测量的不确定性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种非接触式温度测量装置，以利用侦测一预设测量距离值作为一特定距离的测量，俾使不会产生测量的误差且更准确地测量欲测量的目标温度值。

为达上述目的，本实用新型系提供一种非接触式温度测量装置，包括：一光收发单元，用以发射一光线能量，并接收由所述的光线能量碰撞到一目标物反射回来的能量，且将所述的目标物反射回来的能量转换成数字信号的电能，再藉由所述的电能换算以得出一目标距离值；一警示单元，用以于所述的光收发单元侦测到一预设测量距离值时发出一警讯；一温度感测单元，用以于所述的警示单元发出所述的警讯后执行一目标的温度测量；一微处理单元，用以储存所述的预设测量距离及温度感测单元所测量的温度值，且用以处理所述的光收发单元所侦测的目标距离的讯号及所述的温度感测单元所测量的温度讯号，并于所述的光收发单元所侦测的目标距离值为所述的预设测量距离值时，发送一指令至所述的警示单元以发出一警讯；以及一显示单元，用以显示所述的微处理单元所处理后的温度感测单元所测量的温度值。

较佳地，本实用新型进一步包含一按键单元，用以于所述的光收发单元侦测到所预设测量距离值时，输入一指令至所述的温度感测单元以开始测量目标温度。

较佳地，所述的按键单元为一按钮开关。

较佳地，所述的光收发单元为一光收发装置。

较佳地，所述的光收发装置为一红外光收发装置。

较佳地，所述的红外光收发装置包含一红外光发射器及红外光接收器。

较佳地，所述的红外光发射器系用以发射一光线能量，而前述红外光接收器系用以接收由所述的红外光发射器所发射的光线能量碰撞到一目标物反射回来的能量，并再将所述的能量转换成数字信号的电能，且再经由电压大小判断与目标物间的距离。

较佳地，所述的红外光发射器及红外光接收器间进一步设有一隔离板，以确保红外光接收器所接收的波为反射回的能量。

较佳地，所述的光收发单元及温度感测单元为一红外线感测器或超音波感测器，用以感测一距离值及温度值。

较佳地，所述的警示单元为一扬声器或警示灯，亦或为扬声器及警示灯二者，且所述的扬声器的警示讯息为哔一长声，而警示灯为一LED灯。

本实用新型复提供一种非接触式温度测量方法，包括以下步骤：预设一测量距离值；侦测一目标距离值；判断所侦测的目标距离值为所述的预设测量距离值；发出一警讯；执行一温度测量并记忆所述的测量的温度值；以及显示所记忆的测量温度值。

较佳地，所述侦测一目标距离值的步骤，系利用一光波能量方式测量距离。

较佳地，所述光波能量方式系藉由接收由光波碰撞到一目标物后反射回的能量，并将所述的能量转换成一数字信号的电能，再藉由测量一位置最近的第一点距离L₁及位置最远的第二点距离L₂，并将所述第一点距离L₁及第二点距离L₂所反射的光波能量转换成数字信号的电能AD₁值、AD₂值，利用斜率公式 $S=\frac{{\mathrm{AD}}_2-{\mathrm{AD}}_1}{L_2-L_1},$ 计算出二点间的斜率S，即可得知二点距离间的各距离的数字信号的电能值，再利用反推方式，得知所述的目标距离值。

较佳地，所述光波为一红外光波。

较佳地，于所述的发出警讯的步骤后，进一步包含按下一按钮开关的步骤，以作为执行一温度测量的依据。

达到本实用新型目的的非接触式温度测量装置及其方法系利用侦测一预设测量距离作为一特定距离的测量以提供使用者更快速且准确地测量温度，俾使降低测量时的不确定性及误差。

本实用新型的前述目的或特征，将依据附图加以详细说明，惟需明了的是，附图及所举之例，只是做为说明而非在限制或缩限本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型非接触式温度测量装置的方块图；

图2为本实用新型非接触式温度测量装置的使用示意图；

图3为本实用新型非接触式温度测量装置侦测目标距离值的示意图；

图4为本实用新型红外光接收器至目标物间的距离和反射回的能量值形成的曲线图；以及

图5为本实用新型非接触式温度测量方法的流程图；

图6为本实用新型非接触式温度测量方法另一实施例的流程图；

图7为本实用新型非接触式温度测量方法又一实施例的流程图。

主要元件符号说明：

100---非接触式温度测量装置

10---光收发单元(红外光收发装置)

11---红外光发射器

12---红外光接收器

13---隔离板

20---警示单元

30---温度感测单元

40---微处理单元

50---显示单元

60---按钮开关

101～111---流程步骤

具体实施方式

请参考图1系显示本实用新型非接触式温度测量装置的方块图。本实用新型非接触式温度测量装置100包含一光收发单元10，用以侦测一目标距离值；一警示单元20，用以于所述的光收发单元10侦测到一预设测量距离值d时发出一警讯；一温度感测单元30，用以于所述的警示单元20发出所述的警讯后执行一目标的温度测量；一微处理单元40，用以储存所述的预设测量距离值d及温度感测单元30所测量的温度值，且用以处理所述的光收发单元10所侦测的目标距离的讯号及所述的温度感测单元30所测量的温度讯号，并于所述的光收发单元10所侦测的目标距离值为所述的预设测量距离值d时，发送一指令至所述的警示单元20以发出一警讯；以及一显示单元50，用以显示所述的微处理单元所处理后的温度感测单元所测量的温度值。

本实用新型进一步包含一按键单元(图未示)，用以于所述的光收发单元10侦测到所预设测量距离值时，输入一指令至所述的温度感测单元30以开始测量目标温度，且本实用新型的按键单元为一按钮开关60(参考图2)。

在本实施例中，所述的光收发单元10及温度感测单元30为一红外线感测器或超音波感测器，用以感测一距离值及温度值，而所述的警示单元20可为一扬声器或警示灯，亦或为扬声器及警示灯二者。且于本实施例中，所述的警示单元20为扬声器时，所述的警示讯息为哔一长声，而所述的警示灯为LED灯。

另于本实施例中，本实用新型更进一步包含一误触机制，于所述的光收发单元10未侦测到所预设测量距离值时，若误触所述的按钮开关，本装置100将不对欲测量温度的目标进行温度的测量，以防止使用者误触按钮开关，由于此误触机制的电路设计为一般熟悉该领域技术者所能轻易推及，在此不做详述。

请配合参考图2系显示本实用新型非接触式温度测量装置的使用示意图。本实用新型非接触式温度测量装置100于使用时，首先将所述的装置100对准欲测量温度的目标，于本实施例中，所述的目标为一使用者的额部，然后前后移动所述的装置，俾使所述的装置100的光收发单元10不断侦测所移动的目标距离值，直至所述的光收发单元10侦测到所述的装置100所预设的测量距离值d，则透过所述的微处理单元40传送一指令至所述的警示单元20，以发出一警讯，此时按下按钮开关60以使所述的温度感测单元30对所述的目标进行温度测量，且记录所测量的温度值，并将所记录的温度值显示于所述的显示单元50。

请参考图3，系显示本实用新型非接触式温度测量装置侦测目标距离值的示意图。本实用新型光收发单元10为一光收发装置，于本实施例中，所述的光收发装置为一红外光(IR)收发装置，所述的IR收发装置10包含一IR发射器11及IR接收器12，其系利用一光波的能量方式测量距离，一般波有许多种特性，其中之一是当波碰到物质就会反射，而每种波在不同的介质中传递时，其传导率也会不同，造成波速不同，且由于波速有所不同，返回的波的特性也会不同，藉由上述的特性，可知当波速固定，传导率固定，即可藉由反射回的波的特性例如能量，以判断距离的远近。而IR系属于特定频宽中的一种波，故于本实施例中，经由一IR发射器11发射一光线能量经由碰撞到目标物反射回来，再利用IR接收器12接收反射回来的能量，接着转换成电能，并再经由电压的大小来判断与目标物间的距离。

请继续参考图3，首先藉由测量一位置最近的第一点距离L₁，系利用IR发射器11发射一光线能量经由碰撞到目标物反射回来，再利用IR接收器12接收反射回来的能量，并再将所述的能量转换成数字信号AD₁(Analog toDigital)值后，进而再测量一位置最远的第二点距离L₂，亦利用IR发射器11发射一光线能量经由碰撞到目标物反射回来，再利用IR接收器12接收反射回来的能量，并再将所述的能量转换成数字信号AD₂值后，利用斜率公式 $S=\frac{{\mathrm{AD}}_2-{\mathrm{AD}}_1}{L_2-L_1},$ 计算出第一点距离L₁及第二点距离L₂间的斜率，并将计算后所得的值定义于微处理单元40，即可得知两距离间的各距离的AD值，且由第一点距离L₁及第二点距离L₂间的斜率可观察出IR接收器12至目标物间的距离和反射回的能量值形成的曲线图，于一定范围之内，两者会逼近线性关系，如图4所示。

当欲测量温度而对准目标物以侦测一距离L_n时，利用IR发射器11发射一光线能量经由碰撞到目标物反射回来，再利用IR接收器12接收反射回来的能量，并再将所述的能量转换成数字信号AD_n值，且再将转换后的数字信号AD_n值传送至微处理单元40，而将AD_n值导入斜率公式，利用AD_n＝((L_n-L₁)×S)+AD₁的式子反推得知IR接收器12与目标物之间的距离L_n，且不断的侦测直至侦测到所述的装置100所预设的测量距离值d，则透过所述的微处理单元40传送一指令至所述的警示单元20，以发出一警讯，此时按下按钮开关60以使所述的温度感测单元30对所述的目标进行温度测量，且记录所测量的温度值，并将所记录的温度值显示于所述的显示单元50。于本实施例中，前述IR发射器11与IR接收器12之间设有隔离板13，以确保IR接收器12所接收的能量(波)为反射回来的能量(波)。

请参考图5系显示本实用新型非接触式温度测量装置的步骤流程图。如图所示，于流程101时，开始对欲测量温度的目标进行温度测量；于流程102时，先预设一测量距离值d；于流程103时，利用所述的光收发单元10对所述的目标进行距离的测量，并将所测量到的距离值传送至所述的微处理单元40；于流程104时，所述的微处理单元40接收由所述的光收发单元10所测量到的距离值，并判断所述的光收发单元10所测量到的距离值是否为所预设的测量距离值d，若是则进行流程105，若否则回到流程103重复对所述的目标进行距离的测量；于流程105时，根据所述的微处理单元40所判断的值传送一指令于所述的警示单元20以发出一警讯；于流程106时，当所述的警示单元20接收到一警讯时透过所述的微处理单元40传送一指令至所述的温度感测单元30，以对所述的目标进行一温度测量；于流程107时，按下所述的按键单元的按钮开关并读取温度；于流程108时，记录所测量的温度值；于流程109时，显示所记录的温度值；以及于流程110时，结束流程图。

于本实施例中，于流程103时，利用所述的光收发单元10对所述的目标进行距离的测量，所述的光收发单元10为一红外光(IR)收发装置，所述的IR收发装置10包含一IR发射器11及IR接收器12(参考图3)，藉由IR发射器11发射一光线能量经由碰撞到目标物反射回来，再利用IR接收器12接收反射回来的能量，并再将所述的能量转换成数字信号，以此方式测量一位置最近的第一点距离L₁及位置最远的第二点距离L₂，并将所述的第一点距离L₁及第二点距离L₂所反射的光波能量转换成数字信号的电能AD₁值、AD₂值，利用斜率公式 $S=\frac{{\mathrm{AD}}_2-{\mathrm{AD}}_1}{L_2-L_1},$ 计算出二点间的斜率S，并将计算后所得的值定义于微处理单元40，即可得知二点距离间的各距离的数字信号的电能值，并于侦测某一距离L_n时，将转换后的数字信号AD_n值传送至微处理单元40，而将AD_n值导入斜率公式，利用AD_n＝((L_n-L₁)×S)+AD₁的式子，反推得知IR接收器12与目标物的间的距离L_n值。

请参考图6系显示本实用新型非接触式温度测量方法另一实施例的流程图。如图所示，于流程101时，开始对欲测量温度的目标进行温度测量；于流程102时，先预设一测量距离值d；于流程103时，预设一范围绝对值|S|；于流程104时，利用所述的光收发单元10对所述的目标进行距离的测量，并将所测量到的距离值传送至所述的微处理单元40；于流程105时，所述的微处理单元40接收由所述的光收发单元10所测量到的距离值，并运算及判断所述的光收发单元10所测量到的距离值与所预设的测量距离值d之间的差数是否为所预设一范围绝对值|S|，若是则进行流程106，若否则回到流程104重复对所述的目标进行距离的测量；于流程106时，根据所述的微处理单元40所判断的值传送一指令于所述的警示单元20以发出一警讯；于流程107时，当所述的警示单元20接收到一警讯时透过所述的微处理单元40传送一指令至所述的温度感测单元30，以对所述的目标进行一温度测量；于流程108时，按下所述的按键单元的按钮开关60并读取温度；于流程109时，记录所测量的温度值；于流程110时，显示所记录的温度值；以及于流程111时，结束所述的流程图。

请参考图7系显示本实用新型非接触式温度测量方法又一实施例的流程图。如图所示，于流程101时，开始对欲测量温度的目标进行温度测量；于流程102时，先预设一测量距离值d；于流程103时，按下所述的按键单元的按钮开关，以启动侦测一目标距离值及温度测量；于流程104时，利用所述的光收发单元10对所述的目标进行距离的测量，且同时藉由所述的温度感测单元30，以对所述的目标进行一温度测量并将所测量到的距离值及温度值传送至所述的微处理单元40；于流程105时，所述的微处理单元40接收由所述的光收发单元10所测量到的距离值，并判断所述的光收发单元10所测量到的距离值是否为所预设的测量距离值d，若是则进行流程106，若否则回到流程105重复对所述的目标进行距离及温度的测量；于流程106时，根据所述的微处理单元40所判断的值传送一指令于所述的警示单元20以发出一警讯，且于发出警讯的同时，所述的微处理单元40传送一指令至所述的温度感测单元30，以记录发出警讯当时所测量的温度值；于流程108时，显示所记录的温度值；以及于流程109时，结束所述的流程图。

根据本实用新型非接触式温度测量装置，可提供使用者更快速且准确地测量温度，俾使降低测量时的不确定性及误差。

在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述申请专利范围与精神下进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (10)

1.一种非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的非接触式温度测量装置包括：

一光收发单元，用以发射一光线能量，并接收由所述的光线能量碰撞到一目标物反射回来的能量，且将所述的目标物反射回来的能量转换成数字信号的电能，再藉由所述的电能换算以得出一目标距离值；

一警示单元，用以于所述的光收发单元侦测到一预设测量距离值时发出一警讯；

一温度感测单元，用以于所述的警示单元发出所述的警讯后执行一目标的温度测量；

一微处理单元，用以储存所述的预设测量距离值及所述的温度感测单元所测量的温度值，且用以处理所述的光收发单元所侦测的目标距离的讯号及所述的温度感测单元所测量的温度讯号，并于所述的光收发单元所侦测的目标距离值为所述的预设测量距离值时，发送一指令至所述的警示单元以发出一警讯；以及

一显示单元，用以显示所述的微处理单元所处理后的温度感测单元所测量的温度值。

2.如权利要求1所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的装置进一步包含一按键单元，用以于所述的光收发单元侦测到所预设测量距离值时，输入一指令至所述的温度感测单元以开始测量目标温度。

3.如权利要求1所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的光收发单元为一红外光收发装置。

4.如权利要求3所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的红外光收发装置包含一红外光发射器及红外光接收器。

5.如权利要求4所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的红外光发射器系用以发射一光线能量，而所述的红外光接收器系用以接收由所述的红外光发射器所发射的光线能量。

6.如权利要求5所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的红外光发射器及红外光接收器间进一步设有一隔离板，以确保红外光接收器所接收的波为反射回的能量。

7.如权利要求1所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的警示单元为一扬声器。

8.如权利要求1所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的警示单元为一警示灯。

9.如权利要求1所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的光收发单元系利用一光波能量方式测量一目标距离值。

10.如权利要求9所述的非接触式温度测量装置，其特征在于，所述的光波能量系藉由接收光波碰撞到一目标物后反射回的能量，并将所述的能量转换成一数字信号的电能，再藉由测量一位置最近的第一点距离L₁及位置最远的第二点距离L₂，并将所述的第一点距离L₁及第二点距离L₂所反射的光波能量转换成数字信号的电能AD₁值、AD₂值，利用斜率公式 $S=\frac{{\mathrm{AD}}_2-{\mathrm{AD}}_1}{L_2-L_1},$ 计算出二点间的斜率S，即可得知二点距离间的各距离的数字信号的电能值，再利用反推方式，得知所述的目标距离值。

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