电子体温计及该电子体温计的校温方法

摘要

本发明的电子体温计通过EPROM模块中记录的校正点温度和校正点A/D值作为基准进行温度测量，量测当前A/D值，然后通过计算，利用A/D的线性化，就可以把当前的电阻值计算出来，由此计算出温度，并显示，相较于传统的温度计，具有温度准确度高，稳定性好，生产流程简单等诸多优点。本发明的所述电子体温计的校温方法，利用A/D转换模块的特性，通过接通写入电路，将所述热敏电阻校正点的A/D值和电阻值，写入EPROM模块中，不需要温度传感器与配对电阻一一配对，物料与生产容易管控，操作方式简单，省去生产中的调校，节省人工成本，且还可以自动判断温度稳定、电子体温计是否在温度校正范围及判断是否成功校温。

说明书

技术领域

本发明涉及体温计领域，特别涉及一种电子体温计及该电子体温计的校温 方法。

背景技术

电子体温计利用某些物质的物理参数，如电阻、电压、电流等，与环境 温度之间存在的确定关系，将体温以数字的形式显示出来。具体的，电子体 温计是利用温度传感器输出电信号，直接输出数字信号或者再将电流信号(模 拟信号)转换成能够被内部集成的电路识别的数字信号，然后通过显示器显 示以数字形式的温度，能记录、读取被测温度的最高值。

电子体温计在使用过程中出现温度不准确的情况，则需要对该电子体温 计进行温度校准操作。传统的电子体温计是利用R2F型单片机，把其中一通道 热敏电阻与电容振荡，读取振荡频率值fres，并读取另一通道参考电阻与同一 电容振荡，读取振荡频率值fref，通过fres＝1/(2πRresC)，fref＝1/(2πRrefC)， 由此可以得出，其中Rref(参考)为固定值，fres/fref＝2πRrefC/2πRresC＝ Rref/Rres；Rres＝Rref fref*/fres；所以，由两通道的频率，可以计算出当前 的电阻值，进而根据电阻值获得温度值。

然而其温度的校准只有利用热敏电阻在校正点温度时，通过调整使其参 考电阻等于热敏电阻在此温度中的阻值，需要要通过参考电阻串并联的方式， 生产工艺较为复杂，不利于生产。

可以利用集成A/D(模数转换)转换的单片机的优势，对电子体温计的校 温方式和测试方式进行改进，克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于利用集成A/D转换的单片机的优势，对电子体温计的校 温方式和测试方式进行改进，省去生产中的调校，节省人工成本。

为实现上述目的，本发明提供一种电子体温计，包括温度传感器、集成 A/D转换的单片机、显示屏、电源及开关；所述温度传感器包括热敏电阻，所 述集成A/D转换的单片机包括EPROM(Erasable Programmable Read Only  Memory可消除可编程只读寄存器)模块、A/D转换模块和计算模块；所述温 度传感器与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块包括一参考电阻，所 述参考电阻与热敏电阻串联连接，所述计算模块与所述A/D转换模块电性连 接，所述EPROM模块与所述计算模块电性连接；所述显示屏与所述计算模块 电性连接；所述电源与所述集成A/D转换的单片机、显示屏电性连接；

所述电源用于，为集成A/D转换的单片机供电；

所述温度传感器用于，感应测试点温度，所述热敏电阻的电阻值随温度改 变而改变；

所述EPROM模块用于，写入及存储热敏电阻在校正点的A/D值及电阻 值；

所述A/D转换模块用于，输入在测试点所述热敏电阻和参考电阻电压值， 输出A/D值；

所述计算模块用于，根据所述所述测试点的A/D值、校正点的A/D值和 校正点的电阻值，运算得到所述热敏电阻测试点的电阻值，然后根据所述热敏 电阻的电阻值与温度之间的关系得到温度数值；

所述显示屏用于，显示所述计算模块处理得到的温度数值。

优选的，所述计算模块包含所述热敏电阻的温度-电阻值曲线对应的温度- 电阻值数据表信息。

优选的，还包括报警器，所述报警器电性连接于所述集成A/D转换的单 片机。

优选的，所述集成A/D转换的单片机还包括EPROM模块写入电路，所 述热敏电阻在校正点的A/D值及电阻值分别通过所述A/D转换模块和所述计 算模块获取，并通过写入电路写入所述EPROM模块中。

本发明还提供一种上述电子体温计的校温方法，包括如下步骤：

步骤1，提供调温水槽，设置调温水槽温度为校正点温度；

步骤2，提供待校温的电子体温计，在调温水槽温度稳定后将待校温的电 子体温计开机并放入所述调温水槽中，待所述电子体温计显示数值稳定；

步骤3，接通写入电路，将所述热敏电阻校正点的A/D值和电阻值，写入 EPROM模块中，重新开机，所述电子体温计显示校正后温度值。

优选的，所述集成A/D转换的单片机设置有判定模块，用于判定所述电 子体温计显示数值是否在温度校正范围内，步骤3中，还包括所述判定模块在 写入前对所述电子体温计显示数值是否在温度校正范围内进行判断。

优选的，所述校正点温度为37℃，所述温度校正范围设置为36.2～37.8℃。

优选的，所述电子体温计显示数值超出温度校正范围时，终止校温。

优选的，所述写入电路设置有短路点S，短路该短路点S，即可短路整个 写入电路。

优选的，还包括：步骤4，将步骤3处理后的电子体温计取出电源，用铬 铁将短路点S短路。

本发明的有益效果：本发明的电子体温计通过EPROM模块中记录的校正 点温度和校正点A/D值作为基准进行温度测量，量测当前A/D值，然后通过 计算，利用A/D的线性化，就可以把当前的电阻值计算出来，由此计算出温 度，并显示，相较于传统的温度计，具有温度准确度高，稳定性好，生产流程 简单等诸多优点。所述电子体温计的校温方法，不需要温度传感器与配对电阻 一一配对，物料与生产容易管控，操作方式简单，省去生产中的调校，节省人 工成本，且还可以自动判断温度稳定、电子体温计是否在温度校正范围及判断 是否成功校温。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明 的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限 制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技 术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明电子体温计各个模块连接关系示意图；

图2为本发明电子体温计的温度传感器与A/D转换模块电性连接的电路 示意图；

图3为本发明电子体温计的校温方法的流程图；

图4为本发明电子体温计的校温方法中写入流程框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的 优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明提供一种电子体温计，包括温度传感器、集成A/D转 换的单片机、显示屏、电源及开关；所述温度传感器包括热敏电阻，所述集成 A/D转换的单片机包括EPROM模块、A/D转换模块和计算模块；所述温度传 感器与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块包括一参考电阻，所述参 考电阻与热敏电阻串联连接，所述计算模块与所述A/D转换模块电性连接， 所述EPROM模块与所述计算模块电性连接；所述显示屏与所述计算模块电性 连接；所述电源与所述集成A/D转换的单片机、显示屏电性连接；

所述电源用于为集成A/D转换的单片机供电；

所述温度传感器用于感应测试点温度，所述热敏电阻的电阻值随温度改变 而改变；

所述EPROM模块用于写入及存储热敏电阻在校正点的A/D值及电阻值；

所述A/D转换模块用于输入在测试点所述热敏电阻和参考电阻电压值， 输出A/D值；

所述计算模块用于根据所述所述测试点的A/D值、校正点的A/D值和校 正点的电阻值，运算得到所述热敏电阻测试点的电阻值，然后根据所述热敏电 阻的电阻值与温度之间的关系得到温度数值；

所述显示屏用于显示所述计算模块处理得到的温度数值。

本发明中使用了集成A/D转换的单片机，其中的A/D转换模块能够直接 将所述温度传感器发出的模拟信号转换成数字信号。

在本实施例中，所述集成A/D转换的单片机是将热敏电阻测试点电阻值 作为模拟信号，将参考电阻和热敏电阻测试点电阻的分压情况作为数字信号即 A/D值，实现二者的转换，所述A/D值是所述集成A/D转换的单片机设置相 关通道后，直接可以量测出来。本实施例中，根据集成A/D转换的单片机自 身的性质，可以得到：热敏电阻测试点电阻分压＝参考电阻分压×A/D值/65536。

所述EPROM模块包括EPROM芯片，其为一种断电后仍能保留数据的计 算机储存芯片，因此使用所述EPROM模块存储所述热敏电阻在校正点的A/D 值及电阻值，断电后仍然能够保存，保证了所述电子体温计测温的过程

为了方便直接从电阻值得到温度值，优选所述计算模块包含所述热敏电阻 的温度-电阻值曲线对应的温度-电阻值数据表信息。

请参阅图2，其为所述温度传感器与A/D转换模块电性连接的电路图，根 据该电路图为理论依据，说明本电子体温计测温的过程。

为了方便说明，将各元件使用字符表示，其中Rs表示热敏电阻，R₀表示 参考电阻，A表示A/D值，流过热敏电阻Rs的电流为Is，流过参考电阻R₀的电流为I₀，热敏电阻Rs两端的电压为Us，参考电阻R₀两端的电压为U₀； 热敏电阻Rs测试点的阻值为Rst，A/D值为At；热敏电阻Rs校正点的阻值为 Rsm，A/D值为Am。

根据电路知识，可以得到：

U₀＝Va-0＝Va；Us＝Vacm-Va；Is＝(Vacm-Va)/Rs；I₀＝Va/R₀；

故而，Is＝I₀＝(Vacm-Va)/Rs＝Va/R₀；又由于Us＝A×U₀/65536；

所以，Rs＝A×R₀/65536；Rs/A＝R₀/65536；

由于参考电阻R₀的阻值是固定的，所以A与Rs的值呈线性关系。

又由于热敏电阻Rs校正点的阻值Rsm和A/D值Am是存储在EPROM模 块的已知量，若我们测得热敏电阻Rs在测试点的A/D值At，则热敏电阻Rs 测试点的阻值为Rst与At、Rsm、Am之间满足如下等式：

Rst/At＝R₀/65536＝Rsm/Am；

进而：Rst＝At×Rsm/Am。

测温时，所述A/D转换模块直接读取所述热敏电阻Rs测试点的A/D值 At；所述计算模块只要按照Rst＝At×Rsm/Am；进行计算，便能够将热敏电阻 Rs在测试点的A/D值At换算为热敏电阻Rs测试点的阻值Rst，进而根据热 敏电阻Rs的电阻值与温度之间的关系，就能得到对应的温度值，完成整个测 温过程。

为了能够及时发现异常情况，还可以设置报警器，所述报警器电性连接于 所述集成A/D转换的单片机，优选的所述报警器包括一蜂鸣器。

本发明的电子体温计的校温就是将所述热敏电阻Rs在校正点的电阻Rsm 和A/D值Am写入EPROM模块的过程。

故而为了校温需要，所述集成A/D转换的单片机还包括EPROM模块写 入电路，所述Rsm和Am通过所述计算模块和所述A/D转换模块获取，并通 过写入电路写入所述EPROM模块中；为避免不必要的写入操作，为写入电路 设置短路点S，有需要的时候短路该短路点，即可短路整个写入电路，从而避 免不必要的写入。

请参阅图3，上述电子体温计的校温方法，包括如下步骤：

步骤1，提供调温水槽，设置调温水槽温度为校正点温度。

由于所述电子体温计用于测量人体温度，成人的正常体温在36～37℃，故 而校正点温度优选为36℃或37℃，在本实施例中选取所述校正点温度为37℃。

步骤2，提供待进行校温的电子体温计，待调温水槽温度稳定后将待进行 校温的电子体温计开机并放入所述调温水槽中，待所述电子体温计显示数值稳 定。

步骤3，接通写入电路，将所述热敏电阻校正点的A/D值和电阻值，写入 EPROM模块中，重新开机，所述电子体温计显示校正后温度值。

其中，所述热敏电阻Rs校正点的A/D值由A/D转换模块读取，所述热敏 电阻Rs校正点的电阻值由所述计算模块根据所述温度-电阻值数据表信息获 取，重新开机，所述电子体温计显示校正后温度值，若校正成功则显示温度值 为37℃。

此步骤中，还可以包括写入前对所述电子体温计显示数值进行判断。由于 可能会有个别硬件错误，致使所述电子体温计显示数值超出温度校正范围，故 而有必要通过集成A/D转换的单片机的程式设置，判断所述电子体温计是否 在校正范围。在本实施例中，所述校正点温度为37℃，故而所述温度校正范 围设置为36.2～37.8℃。当温度超过温度校正范围时，自动停止校温，所述报 警器可以对应进行报警，若校温后电子体温计显示的温度与校正点真实温度值 不一致，所述报警器也可以对应进行报警。

为了更好的说明，本实施例给出一优选写入流程，如图4所示，此时开关 根据按压时间长短，分别用于开启写入电路或开关机，显示屏用于显示操作进 程及判断信息，其中当进行报警时，显示屏同时显示Err。

然，写入流程还可以根据别的要求，例如不同的校正点温度或不同的温度 校正范围等进行调整，实际使用时不局限于图4所示流程。

为了避免不必要的写入操作，我们引入短路点S，此时该校温方法还可以 包括，步骤4，将步骤3处理后的电子体温计取出电源，用铬铁将短路点S短 路。

短路了短路点S之后，所述电子体温计的写入电路不能再次写入，进而避 免测温时进入校温模式。

综上所述，本发明的电子体温计通过EPROM模块中记录的校正点温度和 校正点A/D值作为基准进行温度测量，量测当前A/D值，然后通过计算，利 用A/D的线性化，就可以把当前的电阻值计算出来，由此计算出温度，并显 示，相较于传统的温度计，具有温度准确度高，稳定性好，生产流程简单等诸 多优点。所述电子体温计的校温方法，不需要温度传感器与配对电阻一一配对， 物料与生产容易管控，操作方式简单，省去生产中的调校，节省人工成本，且 还可以自动判断温度稳定、电子体温计是否在温度校正范围及判断是否成功校 温。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案 和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于 本发明权利要求的保护范围。