CN104970776B - 一种体温检测方法和一种高精度动态校准电子体温计装置 - Google Patents

Abstract

一种体温检测方法，其特征在于：其包括如下步骤，第一步：根据高精度参考电阻读取的两个电阻对应的AD值，根据预设参数实时计算校准拟合函数的参数值，得出设置两个电阻对应的AD值；第二步：测量电阻的测量值AD，根据校准拟合函数得到校准后的AD值；第三步，根据校准后的AD值得到校准后的测量电阻值；第四步，根据电阻值得到校准的测量温度值。本发明装置通过两个高精度电阻作为参考电阻，根据AD采样器件的特性设计拟合函数，动态实时校准拟合函数的参数值，每次测量动态计算参数值，得到校准后的温度值，提高电子体温计的精度和性能。

Description

一种体温检测方法和一种高精度动态校准电子体温计装置

技术领域

本发明涉及一种体温检测方法和一种电子体温计装置。

背景技术

电子体温计具有读数清晰，测温速度快等特点逐渐替代水银体温计。电子温度计目前一般采用通过AD读取电压计算NTC的电阻，得到温度值。由于AD器件本身的误差，以及温飘以及环境影响，读取AD的电压会产生偏差，以致温度计会产生误差。现在市面上的解决这个误差的方案为在电路添加一个补偿电阻，在出厂前一次性校准，补偿这个误差。

电子体温计随环境温度、湿度以及元器件老化等原因，会引起精度性能下降，以及电子体温计元器件固有精度问题，针对这些问题，本发明提出了一种动态校准电子体温计装置。很好的解决这些问题，使电子体温计具有较高精度和性能。

目前的校准技术为根据测量的误差，出厂前一次性校准。具体校准思路在电路外补偿一个电阻，来修正NTC的阻值误差，获得校准后的温度值，这种方法为出厂前一次性校准，会随着温度、湿度以及元器件老化等原因产生误差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种体温检测方法和一种高精度动态校准电子体温计装置，本发明装置通过两个高精度电阻作为参考电阻，根据AD采样器件的特性设计拟合函数，动态实时校准拟合函数的参数值，每次测量动态计算参数值，得到校准后的温度值，提高电子体温计的精度和性能。

为实现上述目的，本发明提供一种体温检测方法，其特征在于：其包括如下步骤，

第一步：根据高精度参考电阻读取的两个电阻对应的AD值，根据预设参数实时计算校准拟合函数的参数值，得出设置两个电阻对应的AD值；

第二步：测量电阻的测量值AD，根据校准拟合函数得到校准后的AD值；

第三步，根据校准后的AD值得到校准后的测量电阻值；

第四步，根据电阻值得到校准的测量温度值。

一种高精度动态校准电子体温计装置，其包括热敏电阻、至少两个参考电阻、微控制单元和显示端，

所述热敏电阻与所述微控制单元信号连接，热敏电阻用于检测当前热敏度并提供热敏信号；

所述参考电阻，其余所述微控制单元信号连接，所述参考电阻用于提供参考电阻值；

所述微控制单元，收到热敏电阻和参考电阻提供的信号后，处理成温度信号，并传递给显示端。

进一步的，所述显示端为LCD或LED显示屏。

本发明有益效果：本发明装置通过两个高精度电阻作为参考电阻，根据AD采样器件的特性设计拟合函数，动态实时校准拟合函数的参数值，每次测量动态计算参数值，得到校准后的温度值，提高电子体温计的精度和性能。

附图说明

图1为本发明一种体温检测方法的流程图。

图2为本发明一种高精度动态校准电子体温计装置电路图。

图3为本发明一种高精度动态校准电子体温计装置实例电路图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图3所示，本发明提供一种一种体温检测方法，其包括如下步骤，

第一步：根据高精度参考电阻读取的两个电阻对应的AD值，根据预设参数实时计算校准拟合函数的参数值，得出设置两个电阻对应的AD值；

第二步：测量电阻的测量值AD，根据校准拟合函数得到校准后的AD值；

第三步，根据校准后的AD值得到校准后的测量电阻值；

第四步，根据电阻值得到校准的测量温度值。

一种高精度动态校准电子体温计装置，其包括热敏电阻、至少两个参考电阻、微控制单元和显示端，

所述热敏电阻与所述微控制单元信号连接，热敏电阻用于检测当前热敏度并提供热敏信号；

所述参考电阻，其余所述微控制单元信号连接，所述参考电阻用于提供参考电阻值；

所述微控制单元，收到热敏电阻和参考电阻提供的信号后，处理成温度信号，并传递给显示端。所述显示端为LCD或LED显示屏。

通过一个(或几个)实际例子详细说明本技术方案以及所能达到的效果。

在基础体温测量中，体温测量值精度要求比较高。尤其在35℃和38℃之间精度要求比较高。因此本技术方案以基础体温测量的体温计为例来讲解本发明。本发明例子如图3。

本例子选取35℃和38℃两个温度值作为参考点。

根据选取的NTC特点，35℃的NTC电阻值为32.590,38℃的NTC电阻值为K0，高精度参考电阻阻值则选择K1和K2.精度范围千分之一。根据附图3，另外分压电阻阻值为K3,电源供电电压为VCC，那么理论上参考35℃的AD值为K1/(K1+K3), 参考38℃的AD值为K2/(K2+K3)。

对于每一次测量，假设实际测量35℃对应的AD值为X1，实际测量38℃对应的AD值为X2。

那么对于校准拟合函数 y = ax + b。分别把35℃和38℃两个参考点的理论值和实际测量值（X1，K1/(K1+K3)），（X2，K2/(K2+K3)）代入校准拟合函数，可以得到校准拟合函数的参数a、b:

a = (K1/(K1+K3) - K2/(K2+K3))/(X1 – X2)

b = (K1*X2/(K1+K3) - K2*X1/(K2+K3))/(X2–X1)那么实际测量的NTC的AD值为X0，那么校准后的阻值为：

((K1/(K1+K3) - K2/(K2+K3))/(X1 – X2))*X0 + (K1*X2/(K1+K3) - K2*X1/(K2+K3))/(X2 – X1)。

根据NTC的温度阻值的公式得到校准后的温度值。

这样可以得到每一个NTC实际校准后的值。

按照这个方案，基础体温测量体温计放在高精度恒温水槽中测量，实际对比，在35℃到38℃之间精度可以达到0.02℃，在32℃至35℃之间以及38℃至42℃之间精度可以达到0.05℃。确保体温计的高精度。

校准拟合函数设计为：

y = ax + b。x为根据参考电阻理论计算的AD值。 y为参考电阻实际测量AD值。a,b为拟合函数的参数。

由于是动态实时校准，每一次测量都会根据参考测量的自动计算生成拟合函数的a、b参数值。

采用本装置的体温计，对于温飘以及环境影响，可以动态实时校准，每次测量会动态计算拟合函数的参考值，实时校准，获取校准后的温度值。本发明装置的优点为：

1)、本发明装置可以补偿由于AD器件本身的误差，以及温飘以及环境引起的误差。确保测量结果精度高。

2)、增加了体温计的应用环境和使用寿命。

Claims (1)

1.一种体温检测方法，其特征在于：其包括如下步骤，

第一步：根据高精度参考电阻读取的两个参考点处测量电阻对应的AD值，以及两个参考点处测量电阻对应的理论AD值，根据预设参数实时计算校准拟合函数的参数值；

第二步：读取测量电阻的测量值AD，根据校准拟合函数得到校准后的测量电阻AD值；

第三步，根据校准后的测量电阻AD值得到校准后的测量电阻值；

第四步，根据校准后的测量电阻值得到校准的测量温度值；

选取35℃和38℃两个温度值作为参考点；

记测量电阻为NTC电阻，根据选取的NTC特点，35℃的NTC电阻值为32.590,38℃的NTC电阻值为K0，高精度参考电阻阻值则选择K1和K2，另外分压电阻阻值为K3,电源供电电压为VCC，那么理论上参考点35℃的NTC电阻的AD值为K1/(K1+K3),参考点38℃的NTC电阻的AD值为K2/(K2+K3)；

对于每一次测量，记实际测量35℃对应的NTC电阻的AD值为X1，实际测量38℃对应的NTC电阻的AD值为X2；

那么对于校准拟合函数y＝ax+b；分别把35℃和38℃两个参考点的NTC电阻的AD值的实际测量值和理论值(X1，K1/(K1+K3))，(X2，K2/(K2+K3))代入校准拟合函数，得到校准拟合函数的参数a、b:

a＝(K1/(K1+K3)-K2/(K2+K3))/(X1–X2)；

b＝(K1*X2/(K1+K3)-K2*X1/(K2+K3))/(X2–X1)那么实际测量的NTC的AD值为X0，那么校准后的NTC电阻的阻值为：

((K1/(K1+K3)-K2/(K2+K3))/(X1–X2))*X0+(K1*X2/(K1+K3)-K2*X1/(K2+K3))/(X2–X1)；

根据NTC的温度阻值的公式得到校准后的温度值；

这样得到每一个NTC实际校准后的温度值；

校准拟合函数设计为：

y＝ax+b，x为NTC电阻实际测量AD值，y为根据参考电阻理论计算的NTC电阻的AD值，a,b为拟合函数的参数；由于是动态实时校准，每一次测量都会根据参考测量的自动计算生成拟合函数的a、b参数值。