[发明专利]红外线耳温枪及其温度补偿方法

说明书

本发明涉及体温计，尤其是一种红外线耳温枪及其温度补偿方法，其插入耳朵内部用以读取身体的体温。

所有的传统红外线耳温枪皆因侦测器对环境温度反应不灵敏及接收到除了耳道及耳膜以外如来自光学系统的导波管的辐射，使其灵敏度及准确度在环境温度变化时均较差；在大部分的红外线耳温枪中，皆具有一温度参考感测器用以补偿温度变化的不灵敏度；然而，若环境温度快速地变化，该补偿可能无法有效地及正确地跟随侦测器的温度变化。

依据U.S.Pat.No.4,895,164专利揭露的红外线医疗用温度计，其导波管及辐射侦测器组合必须在均温状态下操作；此温度计特别地具有一导热单元，其被建置用以将温度保持在均温状态下；然而，当环境温度急剧变化时，此均温状态并不容易保持，例如，若将该温度计由暖房(如30℃)移至冷房(如15℃)，则该均温状态便被破坏，同时必须花半小时、1个小时或者更多的时间以达到新的均温平衡状态。

另一U.S.Pat.No.5,024,533所揭露的辐射医疗用温度计具有一导波管探头及红外线侦测器、一侦测信号处理单元、一躯体温度操作单元及一显示单元；该躯体温度操作单元接收来自红外线侦测器的红外线资料及来自两温度参考感测器的温度感应资料，在导波管及红外线侦测器的温度均衡必须考虑这些温度参考资料，以精确地计算躯体温度；这两个温度参考感测器分别设置在红外线侦测器及导波管上以侦测红外线侦测器及导波管之间的温度差，此状况下，躯体温度是在非恒温状态下由两温度参考感测器差值所产生，但此状况并不是如此简单，首先，该导波管并不是唯一产生与红外线侦测器辐射交流的量测错误的来源，所有光学系统包含红外线侦测器包装的内壁、侦测器窗口及探头本身对于侦测器单元皆具有辐射，这些辐射必须全盘考虑，以在非均温状态下达到准确性的要求；同时，环境温度变化可能是多元化的，环境温度在变化的方向上及时间上可能是不定的，若温度计被置于混乱且迅速的温度变化空间，则侦测器及导波管的温差可能在某一瞬间为零，但温度计的光学系统实际上并不是处于均温状态，故其补偿值可能并不正确。

本发明的主要目的是提供一红外线耳温枪，用以精确地自外耳管读取体温，而不须在快速环境温度变化中等待恒温状态。

为达上述目的，本发明红外线耳温枪，其具有一光学系统、一红外线侦测器、一环境温度感测器、一显示单元及一信号处理单元。其中，该红外线侦测器进一步包含有一红外线感测器及一温度参考感测器；该红外线感测器置于基板上及该温度参考感测器设置在红外线侦测器的基板附近以分别将红外线信号转换成电气信号，并感知参考温度；该环境温度感测器设置于光学系统附近以侦测迅速变化的环境温度；信号处理单元接收来自温度感测器的信号并由数学演算法产生一补偿值；该补偿值是用以校正温度读取值，并在快速温度变化下维持耳温度枪的高准确度。

本发明的另一目的是提供红外线耳温枪的温度补偿方法，其采用一更简单的及有效率的方法产生一补偿值，该补偿值是用以消除由环境温度、红外线侦测器及光学系统间温差所产生的读取误差；所以能维持红外线耳温枪的准确性。

本发明的红外线耳温枪的温度补偿方法含有下列步骤：

a.分别在红外线侦测器基板及光学系统附近设置多个温度参考感测器，用以侦测环境温度及红外线侦测器的温度差。

b.将由多个温度参考感测器所测的信号传输至信号处理单元。

c.依据这些信号根据一演算法产生一补偿值，以补偿由红外线侦测器、光学系统及环境间温度差所生的温度读取误差，并在快速温度变化下维持耳温枪的高准确度，使耳温枪可不须到恒温状态便可使用。其中演算法的设定使用状况由依据实际状况的实验测试所得。

使用本发明的红外线耳温枪及其温度补偿方法，即使在快速温度变化下也能维持耳温枪的高准确度，使耳温枪可不须到恒温状态即可使用。

以下为本发明的附图：图1本发明的最佳实施例的内部剖面图；图2为图1的红外线侦测器的切面图；图3为本发明信号处程序的方块图；图4为本发明的三个温度感测器实验测试，用以导出温度修正演算法的实施例剖面图；图5为图4实验测试实施例所受环境温度变化的曲线图；图6为本发明实验测试实施例的三个感测器所测出温度曲线变化；图7为在不同时间的温度迅速变化斜率；图8为本发明的实验测试实施例受二不同环境温度迅速增加区段的曲线；图9为本发明的实验测试实施例受环境温度迅速增加及减少的曲线；图10为用以计算在红外线自导波管辐射不同路径时图形。

下面结合附图对本发明做详细描述：