[发明专利]一种接触式人体皮肤温度分布测量传感装置

说明书

一种接触式人体皮肤温度分布测量传感器，包括：阵列式温度传感探头、信号调理单元、信号采集单元、主控单元及通信单元，阵列式温度传感探头包括传感器外壳以及设置于传感器外壳内的传感电极、传感电极电路板、隔温层及控制电路板，信号调理单元、信号采集单元、主控单元及通信单元设置于控制电路板上；传感电极为NTC热敏电阻，若干个传感电极以阵列的形式设置于传感电极电路板上，传感电极阵列与三个电阻连接成非平衡惠斯通电桥；隔温层设置于传感电极电路板上，传感电极的头部穿过隔温层、露出于隔温层的表面，尾部通过电极引线与传感电极电路板相连。本发明的传感器可以实现人体体表某一区域温度分布的测量，且测量精度高。

技术领域

本发明属于温度测量技术领域，特别涉及一种接触式人体皮肤温度分布测量传感器。

背景技术

临床医学中，体温是重要的生理参数之一，病人的体温可以为医生提供其生理状态的重要信息。人体体温的测量不仅可以确诊某些疾病的发生，还可以对某些重大疾病或者隐藏于体内的健康隐患起到预防和示警作用。目前用于人体温度测量的设备包括水银体温计、红外辐射式温度计以及电子温度计等，这些体温计只能实现单点温度测量，无法实现一片区域的温度分布测量。而通过温度分布的测量，对比分布温度的差异能够提供更多生理状态的重要信息。

针对这一问题，近年来也出现了一些可以实现温度分布测量的装置，主要有红外测量装置和电学测量装置。其中，红外分布测温在医学人体测温有一定的应用，红外测量装置是采用红外辐射扫描的方式进行分布式温度测量，其优点是方便快速，但由于其测量方式是非接触式，测量结果会受到许多不确定因素的影响，如被测对象辐射率不确定性，不容易测出被测对象实际温度，测量距离变化和环境温度变化也会带来误差等，在准确度上不如接触式医用温度计，通常测量精度不会优于0.2℃。

而电学测量装置的分布测温也存在精度的问题，目前还只局限于工业测温领域，没有应用于医学人体测温。电学测量装置有采用集成的数字温度传感器的方案以及采用热电偶温度计、电阻温度计、和半导体热敏电阻温度计的方案。电学测量装置由于电路与传感电极之间存在温度场的影响，以及测量传感电极之间的相互影响，测温精度不够，目前最高精度也只在0.1℃左右，而且传感电极传热散热效率慢，测量过程耗时长，多数应用于环境温度的测量，并不能适用于医学人体测温的高精度测量场景。而热电偶温度计、电阻温度计和半导体热敏电阻温度计的方案多是通过将某些随温度变化的电学特性作为温度特性，这类传感器的采集精度很大程度上依赖于传感器的结构、电路设计以及信号处理的方式，精度难以满足医学应用的需求。

然而在某些人体病理分析场合，不仅需要高的人体测温精度，还需要温度分布的信息以提供更多生理状态参数，因此需要一种高精度的人体皮肤温度分布测量装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于精确测量人体皮肤表面局部温度分布的接触式人体皮肤温度分布测量传感装置。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种接触式人体皮肤温度分布测量传感器，包括：阵列式温度传感探头、信号调理单元、信号采集单元、主控单元以及通信单元，所述阵列式温度传感探头与所述信号调理单元相连，所述信号调理单元与所述信号采集单元及主控单元连接，所述主控单元与所述信号采集单元及所述通信单元相连；所述阵列式温度传感探头包括传感器外壳以及设置于所述传感器外壳内的传感电极、传感电极电路板、隔温层及控制电路板，所述信号调理单元、所述信号采集单元、所述主控单元及所述通信单元设置于所述控制电路板上；所述传感电极为NTC热敏电阻，若干个所述传感电极以阵列的形式设置于所述传感电极电路板上，传感电极阵列与三个电阻连接成非平衡惠斯通电桥；所述隔温层设置于所述传感电极电路板上，所述传感电极的头部穿过所述隔温层、露出于隔温层的表面，尾部通过电极引线与所述传感电极电路板相连。