CN207114057U - 温度探头 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种温度探头，其包括：存储芯片和热敏元器件，所述存储芯片用于存储根据所述热敏元器件的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号，从而避免了现有技术中温度探头因为电气参数的差异造成的匹配性误差和制造成本偏高的问题，实现了提高不同温度探头互相之间的准确匹配，同时又能降低温度探头的生产成本的效果。

Description

温度探头

技术领域

本申请实施例涉及医疗技术领域，尤其涉及一种温度探头。

背景技术

温度探头是目前医疗领域的温度监测中常用的部件之一，和血氧、心电、血压等参数都是危重病人和手术病人的重要检查项目，而多参数监护仪和各类监测设备的品牌以及种类繁多，各个品牌和型号的参数仪之间相匹配的温度探头的电气参数也有偏差，往往是A厂家的电气参数和B厂家的电气参数上存在着偏差，将对A厂家的监测探头和B厂家的温度探头兑换时，就会对测试结果的准确性产生较大偏差。另外一方面，正常民用的温度探头受加工工艺的影响，能满足医用等级要求的温度探头的良率比较低，正常满足医用准确度等级的温度探头需要经过特殊的摩擦和加工工艺的制作，特殊的摩擦处理和加工工艺无形中增加了温度探头的成本。

因此，亟待提供一种解决方案，用以克服现有温度探头因为电气参数的差异造成的匹配性误差和制造成本偏高的问题，通过设计一种温度探头，达到提高不同温度探头互相之间的准确匹配，同时又能降低温度探头的生产成本的效果。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种温度探头，用以克服现有技术中的上述技术问题。

本申请实施例提供一种温度探头，其包括：存储芯片和热敏元器件，所述存储芯片用于存储根据所述热敏元器件的检测误差确定的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号。

可选地，在本申请的一实施例中，所述热敏元件为热敏电阻、热电偶或热释电器件或者热释电红外传感器。

可选地，在本申请的一实施例中，所述热敏电阻从下到上包括：导热基底、热敏材料以及电极，所述导热基底用于与人体形成物理接触，所述热敏材料用于在所述导热基底与人体形成物理接触时感应实时人体温度，所述电极用于输出实时人体温度对应的电信号。

可选地，在本申请的一实施例中，所述热释电器件包括热电晶体以及电容器极板，所述热电晶体置于所述电容器极板之间，所述热电晶体的自发性极化矢量可随温度发生变化。

可选地，在本申请的一实施例中，所述热电偶包括两种不同成份的材质导体形成闭合回路，所述热电偶的一端作为工作端，所述热电偶的另外一端作为自由端，测温时所述工作段和所述自由端之间形成温度梯度。

可选地，在本申请的一实施例中，还包括：连接线，所述连接线用于通过接插件的方式连接到外部设备上。

可选地，在本申请的一实施例中，所述连接线的外壳上具有长度标示，用于判断所述探头使用过程中***人体的深度。

可选地，在本申请的一实施例中，所述存储芯片内还存储有为温度探头分配的唯一性ID。

可选地，在本申请的一实施例中，所述温度探头外部设置一层PVC材料。

可选地，在本申请的一实施例中，还包括无线模块，所述温度探头通过所述无线模块直接或者与具有无线功能的外部设备连接。

由以上技术方案可见，所述存储芯片用于存储根据所述热敏元器件可检测到的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号，从而避免了现有技术中温度探头因为电气参数的差异造成的匹配性误差和制造成本偏高的问题，实现了提高不同温度探头互相之间的准确匹配，同时又能降低温度探头的生产成本的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一温度探头中热敏元器件的结构示意图；

图2为本申请实施例二中热敏电阻的温度和电阻值特性曲线示意图；

图3为本申请实施例三温度探头中热敏元器件的结构示意图；

图4a和图4b分别为图3中热释电器件的实施示意图之一和之二；

图5为本申请实施例五温度探头中热敏元器件的结构示意图。

具体实施方式

当然，实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

本申请下述实施例中提供了一种温度探头，其包括：存储芯片和热敏元器件，所述存储芯片用于存储根据所述热敏元器件可确定的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号。

可选地，在本申请的一实施例中，所述存储芯片内还存储有为温度探头分配的唯一性ID。

图1为本申请实施例一温度探头中热敏元器件的结构示意图；热敏元器件为热敏电阻为例。如图1所示，本实施例中，在叠层结构上，所述热敏电阻从下到上包括：导热基底101、热敏材料102以及电极103，所述导热基底 101用于与人体形成物理接触，所述热敏材料102用于在所述导热基底101 与人体形成物理接触时感应实时人体温度，所述电极103用于输出实时人体温度对应的电信号。

本实施例中，导热基底101可以由GaAs制成，再在GaAs基底的氧化硅图层表面采用溅射的方法形成一层自旋聚酰亚胺膜，再在自旋聚酰亚胺膜之上形成电极103层。为了取得良好的欧姆接触，本实施例中，采用Ti/Au溅射方法工艺。旋聚酰亚胺膜层可以通过图形化工艺形成特定的形状，比如十字架和条状。

可替代地，导热基底101还可以为柔性基材板，热敏材料102和电极103 通过印刷工艺印刷在经过等离子化刻蚀的柔性基材板上，使得温度探头的整体厚度大致为7um，从而可以方便地贴附在不规则的人体表面。热敏材料102 具体比如为钛酸钡，该钛酸败的层厚度可以1.5-2um。

可替代地，导热基底101还可以为硅片，比如通过有机金属沉积工艺制备。

图2为本申请实施例二中热敏电阻的温度和电阻值特性曲线示意图；如图2所示，热敏电阻具体以负温度系数热敏电阻为例，当温度升高的时候，热敏电阻的阻值逐渐变小，在图2的曲线上进行查找计算，得到该电阻值对应的温度值，从而可以得到准确的人体体温。

在热敏电阻实际的生产过程中，受到加工工艺的影响，同一批次生产出来的热敏电阻的电阻值和温度的对应曲线偏差是比较大的。以30K@37℃的热敏电阻为例，当温度变化0.1℃时，热敏电阻的阻值应当变化100欧姆，即，按照0.1℃的精度要求，同一批次下的热敏电阻，在同样的温度下，各个输出阻值应该保证在29.9K和30.1K之间。然而，由于普通加工工艺的限制，在同一批次的热敏电阻，各个输出的阻值甚至可以达到29K-31K之间，因此导致满足精度要求的只占到其中的很小一部分比例，从而导致从大批量热敏电阻中挑选比例较少的一部分合格产品，要么就要采用造价更高的生产工艺来生产满足高精度要求的热敏电阻，由此增加了单个合格的热敏电阻的成本。

为此，本实施例中，在不增加成本或者尽可能的低成本实现，对同一批次生产的阻值在29K-31K之间的热敏电阻进行筛分等级，按照37℃下热敏电阻的输出每0.1K为等级分类，按照29K-29.1K、29.1K-29.2K、以此类推，直至30.9K-31K，将同一批次的热敏电阻分为20个等级。那个这20个等级中的每一个等级内的热敏电阻的偏差相对于中心值都不超过0.05℃(对应50 欧姆)。

具体地，在本实施例中，将每个等级的中心电阻值存储在存储芯片中，从而结合该热敏电阻的实际电阻值进行修正和校准，从而得到准确的温度值，按照这样的方法，既提高了热敏电阻的精度，又减少了热敏电阻的损耗，降低了温度探头的生产成本。

图3为本申请实施例三温度探头中热敏元器件的结构示意图；如图3所示，本实施例中，热敏元器件为热释电器件，所述热释电器件具体包括热电晶体301以及电容器极板302，所述热电晶体301置于所述电容器极板302 之间，所述热电晶体301的自发性极化矢量可随温度发生变化。

本实施例中，由于热电晶体301具有自发性，其自发极化强度可以随着温度而发生变化，从而导致在自发极化方向的两个晶体外表面之间出现感应电压，即热释电效应，感应电压的存在从而进一步形成热释电电流，从而可以利用这一热释电电流的变化确定温度。温度越高，自发极化强度越低，电极板表面的电荷减少，相当于释放了一部分电荷。

图4a和图4b分别为图3中热释电器件的实施示意图之一和之二；如图 4a所示，为面电极结构，其电极面积较大，极间距离小；图4b为边电极结构，其电极面积较小，极间距离大；根据使用的场合需求，选用不同的结构；图4a和图4b中R为部分线路的等效电阻。

图5为本申请实施例五温度探头中热敏元器件的结构示意图；如图5所示，本实施例中，热敏元器件为热电偶，热电偶包括两种不同成份的材质导体形成闭合回路，所述热电偶的一端作为工作端，所述热电偶的另外一端作为自由端，测温时所述工作段和所述自由端之间形成温度梯度。

本实施例中，热电偶具体包括由电极A和B，当导体的两个接合点1和2 之间存在温差时，两者之间便产生电动势,从而在回路中形成对应的电流,通过对该电流进行测量从而测量温度。

本实施例中，由于热电偶由两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，因此，通过热电偶把温度信号转换成热电动势信号,再转换成被测介质的温度。

在具体实施时，温度较高的一端为工作端或称测量端，温度较低的一端为自由端或者冷端或者补偿端，自由端通常处于某个恒定的温度下，分级关系可以为根据热电动势与温度的函数关系确定的热电偶分度表。分度表可以是自由端温度在0℃时的条件下得到的，针对不同的热电偶设置不同的分度表。

本实施例中，在热电偶测温时,工作端接入测量仪表,测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。在具体接入测量仪表时，可以在热电偶回路中接入第三种金属材料,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变，即热电动势不受第三种金属接入回路中的影响，并不会对温度测量带来负面影响。

在上述实施例的基础上，温度探头还可以包括：连接线，所述连接线用于通过接插件的方式连接到外部设备上。具体地，本实施例中，所述连接线中包含了存储芯片的数字信号线和传感元件的模拟信号线，还可以包括电源线和地线。

进一步地，所述连接线的外壳上具有长度标示，用于判断所述探头使用过程中***人体的深度。比如在腔体式温度探头中，在温度探头的信号线外壳上标示着10、20、30等数值，用来指示使用者该温度探头已经进入体内的长度，以防止引起来医疗事故。

进一步地，所述温度探头外部设置一层PVC材料。在该PVC材料层上设置长度标示。

进一步地，在上述实施例中，温度探头还可以包括无线模块，所述温度探头通过所述无线模块直接或者与具有无线功能的外部设备连接。外部设备比如为多参数监护仪等。

在上述实施例的基础上，所述存储芯片上还存储有所述监测探头的唯一性ID，所述唯一性ID作为单个监测探头的身份证ID号。在实际使用场景下，多个探头同时使用时，根据其ID号来判断该探头是不同的病人之间区分，同时也可以作为同一个病人的不同身体部位温度的区分特征。

可替代地，在其他本实施例中，存储的分级关系可以根据热敏元器件的不同而不同，至少是可以反映出温度变化与电气参数变化的关系即可。

本实施例中，由于存储芯片存储根据所述热敏元器件的检测误差确定的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号，从而避免了现有技术中温度探头因为电气参数的差异造成的匹配性误差和制造成本偏高的问题，实现了提高不同温度探头互相之间的准确匹配，同时又能降低温度探头的生产成本的效果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种温度探头，其特征在于，包括：存储芯片和热敏元器件，所述存储芯片用于存储根据所述热敏元器件的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系，所述热敏元器件用于实时检测人体温度，以根据所述存储芯片上存储的参考人体温度和参考电信号的分级对应关系确定实时检测到的人体温度对应的实时电信号。

2.根据权利要求1所述的温度探头，其特征在于，所述热敏元器件为热敏电阻、热电偶或热释电器件或者热释电红外传感器。

3.根据权利要求2所述的温度探头，其特征在于，所述热敏电阻从下到上包括：导热基底、热敏材料以及电极，所述导热基底用于与人体形成物理接触，所述热敏材料用于在所述导热基底与人体形成物理接触时感应实时人体温度，所述电极用于输出实时人体温度对应的电信号。

4.根据权利要求2所述的温度探头，其特征在于，所述热释电器件包括热电晶体以及电容器极板，所述热电晶体置于所述电容器极板之间,所述热电晶体的自发性极化矢量可随温度发生变化。

5.根据权利要求2所述的温度探头，其特征在于，所述热电偶包括两种不同成分的材质导体形成闭合回路，所述热电偶的一端作为工作端，所述热电偶的另外一端作为自由端，测温时所述工作端和所述自由端之间形成温度梯度。

6.根据权利要求1所述的温度探头，其特征在于，还包括：连接线，所述连接线用于通过接插件的方式连接到外部设备上。

7.根据权利要求6所述的温度探头，其特征在于，所述连接线的外壳上具有长度标示，用于判断所述探头使用过程中***人体的深度。

8.根据权利要求1所述的温度探头，其特征在于，所述存储芯片内还存储有为温度探头分配的唯一性ID。

9.根据权利要求1所述的温度探头，其特征在于，所述温度探头外部设置一层PVC材料。

10.根据权利要求1所述的温度探头，其特征在于，还包括无线模块，所述温度探头通过所述无线模块直接或者与具有无线功能的外部设备连接。