[發明專利]一種快速熱平衡內置AD轉換的體溫傳感器結構

在審

• 申請號: 201611107605.6
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106725354A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉偉;王國柱;程益浪
• 申請（專利權）人: 東莞市宇朔泰合健康科技有限公司
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司44272
• 代理人: 張作林

技術領域

本發明涉及體溫計領域，特別涉及一種快速熱平衡內置AD轉換的體溫傳感器結構。

背景技術

目前市場上的體溫計一般是水銀體溫計，電子式體溫計、紅外線體溫計。水銀體溫計一次測試周期大約需要五分鐘，測試時間很長，同時水銀體溫計屬于易碎品，而且水銀為重金屬對環境的污染非常嚴重；電子式體溫計產品解決了重金屬污染的問題，現有電子式體溫計多采用熱敏電阻的檢測方法，由熱敏電阻組成的溫度傳感器結構簡單價格低廉，但其在生產過程中工藝上離散型大，檢測溫度的精度比較低（誤差在±0.3℃），由于材質的關系，熱敏電阻組成的溫度傳感器的性能會隨時間及環境的變化，測試數據會產生漂移，因此采用熱敏電阻的電子式體溫計無法有效的保證溫度檢測的精度；紅外線體溫計具有無污染、檢測快速等特點，但缺點是精度低、生產成本高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足提供一種快速熱平衡內置AD轉換的高精度體溫傳感器結構方式。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：一種內置AD轉換的體溫傳感器；包括一金屬外殼，所述金屬外殼內設置有電路板，所述電路板上設置有探測芯片，所述探測芯片內設置有PN結溫度傳感器和AD轉換模塊，所述電路板與金屬外殼之間填充有導熱膠，所述電路板兩側平行設置有多個導熱釘，所述導熱釘兩端與金屬外殼連接。利用銅質外殼及銅質導熱釘的快速導熱特性，使探頭盡快達到熱平衡。

進一步闡述方案，所述金屬外殼為一端開口的圓柱狀外殼；所述電路板在靠近金屬外殼開口的一側設置有兩個傳遞探測芯片信號的引腳，所述探測芯片設置在電路板另一側；所述探測芯片內還設置有OP放大器，所述PN結溫度傳感器、AD轉換模塊和OP放大器依次電連接。

進一步闡述方案，所述金屬外殼的開口端設置有密封用的后蓋，所述后蓋開制有供引腳穿設的通孔；所述后蓋與引腳之間絕緣。

其中，所述后蓋為塑料材質后蓋。塑料結構采用隔熱設計，減小外圍對探頭的影響。

其中，所述后蓋或者為銅制后蓋，所述銅制后蓋的通孔內壁與引腳之間設置有絕緣環。銅質后蓋設計能加快探頭達到熱平衡的速度。

進一步闡述方案，所述金屬外殼為銅制外殼，所述導熱釘為銅制導熱釘。導熱釘結構使探頭快速達到熱平衡，減小測試時間。

進一步闡述方案，所述金屬外殼的直徑為3-4mm，所述金屬外殼的長度為5-6mm。

進一步闡述方案，所述探測芯片為0.35*0.52mm大小的長方形芯片。

進一步闡述方案，所述導熱膠為導熱硅膠。

本發明有益效果在于：金屬外殼與電路板之間的導熱膠以及導熱釘，提高了熱量傳遞的效率，減少體溫探測的時間，達到熱平衡的時間比普通結構提升了38.9%；采用集成式的探測芯片，極大地提高了體溫探頭的導熱性能，同時提高了探頭的穩定性，保證較高的一致性；探測芯片內置OP放大器及AD轉換模塊，通過引腳輸出體溫數字信號，增加了信號的穩定性，同時便于體溫傳感器兼容到不同的溫度探測的產品中。

附圖說明

圖1為本發明立體結構示意圖。

圖2為本發明平面結構示意圖。

附圖標號說明：1、金屬外殼；2、電路板；3、探測芯片；4、導熱釘；5、引腳；6、導熱膠；7、后蓋。

具體實施方式

下面結合附圖1至附圖2介紹本發明的一種具體實施方式。

一種內置AD轉換的體溫傳感器；包括一金屬外殼1，金屬外殼1內設置有FR4材質的電路板2，電路板2上設置有探測芯片3，探測芯片3內設置有PN結溫度傳感器和AD轉換模塊，電路板2與金屬外殼1之間填充有導熱膠6，該導熱膠6為導熱硅膠，導熱硅膠使金屬外殼1的熱量可以快速傳遞到PN結溫度傳感器上；電路板2兩側平行設置有六個導熱釘4，六個導熱釘4分兩排固定在金屬外殼1內，導熱釘4兩端與金屬外殼1連接。AD轉換模塊為AD公司出品的AD7705，將從PN結溫度傳感器接收到的很弱的輸入信號直接轉換成串行數字信號輸出，采用Σ-Δ的ADC，實現16位無誤碼的良好性能。