額溫槍(紅外線測溫儀)針對(duì)量測人體額溫基準設計,使用非常簡單、方便。1秒可準确測溫,無鐳射點,免除對(duì)眼睛之潛在傷害,不需接觸人體皮膚,避免交叉感染,一鍵測溫,排查流感。适合家庭用戶、賓館、圖書館、大型企事(shì)業單位,也可以用于醫院、學(xué)校、海關、機場等綜合性場所,還(hái)可以提供給醫務人員在診所使用。
一、額溫槍用途
(1)人體體溫測量:準确的測量人體體溫,替代傳統的水銀體溫計。準備想要孩子的女性可以随時(shí)利用紅外線測溫儀(額溫槍)來監測基礎體溫,記錄排卵期的體溫,并選擇合适的時(shí)機受孕,還(hái)能(néng)測溫判斷懷孕等等。當然,還(hái)有最重要的,随時(shí)觀察自己體溫是否存在異常,避免感染流感,防範豬流感等。
(2)皮膚溫度測量:測量人體的皮膚的表面(miàn)溫度,比如可用于斷肢再植入手術時(shí)需要測量皮膚的表面(miàn)溫度。
(3)物體溫度測量:測量物體的表面(miàn)溫度,比如可用于茶杯外表的溫度的測量。
(4)液體溫度測量:測量液體的溫度,如嬰兒洗澡水的溫度,寶寶洗澡的時(shí)候測一下水溫,不再擔心涼了或者燙著(zhe);還(hái)可以測量牛奶瓶的水溫,方便沖調Baby的奶粉。
(5)可以測量室溫。
二、額溫槍工作原理
任何物體在高于絕對(duì)零度(-273℃)以上時(shí)都(dōu)會(huì)向(xiàng)外發(fā)出紅外線,額溫槍通過(guò)傳感器接收紅外線,得出感應溫度數據。額溫槍的原理就(jiù)是將(jiāng)熱釋電傳感器輸出的電壓信号準确轉換成(chéng)溫度值顯示出來,其中的關鍵器件就(jiù)是熱釋電傳感器,也被(bèi)成(chéng)爲人體紅外傳感器。雖然測量原理不算複雜,但成(chéng)品額溫槍依然有五大技術難點。
(1)傳感器輸出信号幅度小,實測電壓低至2μV。 (2)傳感器輸出信号幅度會(huì)受到環境溫度的影響,需要做環境溫度補償。 (3)傳統額溫槍方案不對(duì)外開(kāi)放,有相關經(jīng)驗的工程師少。 (4)做好(hǎo)額溫槍需要電子、光學(xué)、熱學(xué)的綜合知識。 (5)設計和生産需要精密的實驗測試環境(恒溫環境)和儀器設備(恒溫槽)。
紅外測溫原理
物體處于絕對(duì)零度以上時(shí),因爲其内部帶電粒子的運動,以不同波長(cháng)的電磁波形式,向(xiàng)外輻射能(néng)量,波長(cháng)涉及紫外、可見、紅外光區,但主要處于0.76~3μm的近紅外、3~6μm中紅外、6~15μm遠紅外區。物體的紅外輻射能(néng)量的大小及其按波長(cháng)的分布與它的表面(miàn)溫度有著(zhe)十分密切的關系。因此,通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能(néng)量的測量,便能(néng)準确地測定它的表面(miàn)溫度,這(zhè)就(jiù)是紅外輻射測溫所依據的客觀。
紅外測溫儀的工作過(guò)程
紅外測溫儀由光學(xué)系統、光電探測器、信号放大器及信号處理、顯示輸出等部分組成(chéng)。光學(xué)系統彙集其視場内的目标紅外輻射能(néng)量,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。被(bèi)測物體輻射的紅外線首先進(jìn)入測溫儀的光學(xué)系統,再由光學(xué)系統彙聚射入的紅外線,使能(néng)量更加集中;聚集後(hòu)的紅外線輸入到光電探測器中,探測器的關鍵部件是紅外線傳感器,它的任務是把光信号轉化爲電信号;從光電探測器輸出的電信号經(jīng)過(guò)放大器和信号處理電路按照儀器内部的算法和目标發(fā)射率校正後(hòu)轉變爲被(bèi)測目标的溫度值。
三、額溫槍使用方法
將(jiāng)測溫探頭置于鼻梁之上,兩(liǎng)眼中間部位相對(duì)測體表溫度來說(shuō)是最接近正常體溫的放射源,把額溫槍放于距此5-6cm處測溫。精度爲±0.3,不建議做醫用,但可做流感快速,非接觸安全排查用.報警者可經(jīng)醫院及時(shí)确診而進(jìn)行防治。
人體正常體溫平均在36~37℃之間),超出37.1℃就(jiù)是發(fā)熱,37.3-38℃是低燒,38.1-40℃是高燒。40℃以上随時(shí)有生命危險。
四、額溫槍的正常體溫是多少?
額溫的正常值是35.8到37.8攝氏度。額溫槍是通過(guò)内置的傳感器,對(duì)額頭輻射的紅外能(néng)量進(jìn)行測量後(hòu),便能(néng)準确的測定出額頭表面(miàn)溫度。額溫槍因具有簡、單快速并且無交叉感染的優勢,更适合機場、車站及商場等人流量較大的場所使用。
在測量體溫時(shí)爲了保證結果的準确性,應避開(kāi)頭發(fā)并用酒精清理掉皮膚的油脂和污垢。選擇額頭正中部,并且保持3至5厘米的距離操作,建議多次測量并選擇其中最高的一次作爲結果。但是由于額頭是暴露在外的皮膚,受外界氣溫的影響較大。可以選擇手腕和脖子等部位,結果會(huì)更加真實準确。
五、額溫槍方案設計
體溫是人體最基本的生理參數,對(duì)于日常護理和病情檢測都(dōu)是非常重要的,有許多疾病都(dōu)能(néng)通過(guò)體溫的變化來預測。紅外測溫爲測量人體體溫提供了快速、非接觸測量手段,解決了傳統測溫中需要接觸的問題,具有回應速度快、測量精度高、測量範圍廣以及可同時(shí)測量目标溫度和環境溫度的特點。非接觸紅外測溫計針對(duì)特定人群,比如兒童或老年人,有很好(hǎo)的效果。因此額溫槍的設計有重要的實用意義。
額溫槍整體方案思路
SIC8P3538精簡開(kāi)發(fā)闆作爲整個系統的控制中心,負責控制啓動溫度測量,接收測量數據,計算溫度值,并根據取得鍵值控制播放顯示過(guò)程,同時(shí)通過(guò)音頻輸出通道(dào)播放溫度值;紅外測溫模塊負責溫度的測量、采集,并將(jiāng)采集數據通過(guò)數據端口傳送到SIC8P3538單片機;LED鍵盤模組中的鍵盤控制溫度顯示和播放,數碼管顯示溫度值。SIC8P3538根據LED鍵盤模組輸入的鍵值判斷是否進(jìn)行溫度測量,如果要進(jìn)行溫度測量,通過(guò)按鍵啓動紅外測溫槍進(jìn)行溫度測量,通過(guò)顯示測量數據。
額溫槍系統軟件設計
初始化紅外測溫模塊,初始化鍵盤;進(jìn)入主程序循環,調用鍵盤掃描程序掃描鍵盤,根據鍵值判斷執行哪一個程序分支。如果第一個鍵(K1)按下,調用測量溫度程序測量,判斷是否正确測到目标溫度,否則繼續測量,直到測到正确數據;是則播放并顯示目标溫度值。然後(hòu)再調用測量溫度程序測量,判斷是否正确測到環境溫度,否則繼續測量,直到測到正确數據;是則播放并顯示環境溫度值。如果第二個鍵(K2)按下,調用測量溫度程序測量,判斷是否正确測到目标溫度,否則繼續測量,直到測到正确數據;是則播放并顯示溫度值。如果第三個鍵(K3)按下,調用測量溫度程序測量,判斷是否正确測到環境溫度,否則繼續測量,直到測到正确數據;是則播放并顯示溫度值;如果沒(méi)有鍵盤按下,則返回重新掃描鍵盤。
總結
本系統的操作非常簡單,雖然取名爲“額溫槍”,事(shì)實上并不是指隻能(néng)從額部測量溫度,還(hái)可以測量任何有紅外發(fā)射的物體表面(miàn)溫度,隻是對(duì)準額頭測溫主要是測量人體的體溫,作了個形象的比喻。該系統以SIC8P3538精簡開(kāi)發(fā)闆作爲整個系統的控制中心,結合鍵盤及LED顯示模組,實現了對(duì)溫度的非接觸紅外測量和語音播報,符合設計要求,具有一定的實用價值。