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CONTEC红外体温计拆解:特殊时期“测温不慌”

2020-04-09 09:41:46 来源:大比特商务网 作者:欧蕾伊 点击:2331

【大比特导读】目前红外测温领域的技术含量与准入门槛一直都比较高,高性能、低功耗、超成熟性价比要求的“芯片与应用方案”往往需要有强大的研发实力和市场应用案例来支撑,所以为了一探红外体温计高精度的关键因素是什么?《半导体器件应用》 杂志便对一款来自康泰(CONTEC)医学的医用红外体温计-TP600进行拆机图解。

随着国内口罩产能恢复,一定程度上缓解了国民“一罩难求”的困境。不过就在各地开始陆续复工的情况下,红外测温设备又成为继口罩之后第二大类生活必需品。另外,目前抗疫进程也正逐步从中国“人民战争”向各国“世界大战”转变,测温设备供应紧张的问题仍未得到缓解。

对此,部分行业内专家认为,在疫情之前,测温传感器市场容量较小,导致很多半导体厂商对其关注不大,也没有太大动力去研发相应的传感器芯片。据疫情前的数据显示,预计2017年至2024年温度传感器市场规模,年复合增长率为4.8%,所以与其他类型的芯片和元器件这一对比,温度传感器的市场规模和增速都算较小。

另外,红外测温领域的技术含量与准入门槛一直都比较高,高性能、低功耗、超成熟性价比要求的“芯片与应用方案”往往需要有强大的研发实力和市场应用案例来支撑,而且到了最终实际落地的产品还必须要得到国家认证标准或其他使用条件能够达标。因为一旦是传感器精度、测试距离、环境温度、试验检测等因素导致测温失准的情况发生,就很容易使人们对其测温信号处理芯片的精度与稳定性产生怀疑情绪。

所以为了一探红外体温计高精度的关键因素是什么?《半导体器件应用》杂志便对一款来自康泰(CONTEC)医学的医用红外体温计-TP600进行拆机图解,首先该款体温计外形小巧轻便,净重量约为80g,是采用红外测温技术制作而成,能迅速测量出目标温度,并进行智能化分析和处理。下面就为大家分享其内部结构及用料做工。

CONTEC康泰医学TP600医用红外体温计外观

CONTEC康泰医学TP600医用红外体温计包装外观

包装盒蓝白色调搭配、简约高级,左边位置印有红外体温计的外观图

包装盒左侧边印有产品型号以及企业生产许可信息

包装盒左侧边印有产品型号以及企业生产许可信息

包装右侧边印有产品规格信息以及注意事项

包装右侧边印有产品规格信息以及注意事项

包装内含有红外体温计和使用说明书

包装内含有红外体温计和使用说明书

产品正面与背面

产品正面与背面,CONTEC康泰医学这款TP600红外体温计整体设计白色简约,液晶显示屏周边呈现暗黑圆形结构,更体现科技感,流线型机身壳表面采用高强度ABS环保级材质,亮白质感,摸略微有磨砂触感,且外观设计符合人体工程学,手握相当舒适;正面机身只有一个测量按键,背面机身上印有产品条形码以及基本信息说明。

红外体温计体积与一瓶80ml酒精消毒水对比大小

红外体温计体积与一瓶80ml酒精消毒水对比大小

温度测量

对准手臂进行表面温度测量,数值显示35.7℃,屏幕亮蓝色

(背光设计,即使在夜晚测温也能清晰显示)

温度测量

对准一杯热水上方进行测量,数值显示41.8℃,屏幕亮红色、并提示体温过高

记忆数据

开机后长按按键可进入记忆回顾界面、记忆数据自动保存可达30组

有助于帮助测温者了解自己的体温变化趋势

CONTEC康泰医学TP600医用红外体温计拆解

供电方面

供电方面:配有两节双鹿FULLWIN(AAA)电池,电源:DC 3V

电路板

将电路板取出,正面带有1.3寸IPS全视角,TFT彩色液晶屏和测量按键,板面上并印有医疗器械生产许可证号CMS7.820.498.01/1.2。

红外感温探头

高精度(小于0.2℃)红外感温探头、内置红外传感器以及PCB板

实验室黑体测试

经上次临床测试、实验室黑体测试,同一位置连续测量波动小于0.1℃

产品背面

背面可以看到各个关键部位上面的贴片电阻还是比较多的

一般来说,非接触式体温计的主控电路可分模拟电路或数字电路,其中模拟电路的处理方法精确度得不到保证,比较常见用于工业测量;所以数字电路更适用于人体温度的测量,数字电路能够通过对信号放大,提高A/D转换器的分辨率,精确度也可以达到±0.1℃。

贴片电感器

贴片电感器4R7、单位4.7微亨

贴片蜂鸣器

贴片蜂鸣器

帝奥微DIO2352系列

帝奥微DIO2352系列,该系列是一款拥有超高精度,超小温漂,低噪声,高性能轨对轨运算的放大器,工作电压范围支持2.5-5.5V工作,精度控制在0.012mV,低噪声40 nV/√Hz,超小温漂0.01μV/°C(全温度范围),带宽支持1.2MHz,有支持1路/2路/4路可选(在温度采集中,常用2路)。此外,DIO2352还支持SO-8,MSOP-8以及TSSOP-8三种封装工艺。

帝奥微放大器DIO2352应用框架图

帝奥微放大器DIO2352应用框架图

华大半导体HDSC的HC21F030F8TA系列

电路主控芯片是华大半导体HDSC的HC32F030F8TA系列,该系列一款宽电压工作范围(1.8-5.5V)的通用MCU,目前广泛运用在工业控制,医疗设备,远程控制,办公设备和家用电器,玩具和嵌入式系统中。

HC32F030F8TA系列集成 12 位 1Msps 高精度 SARADC 以及集成了比较器、运放、内置高性能 PWM 定时器、多路 UART、SPI、I2C 等丰富的通讯外设,内建 AES、TRNG 等信息安全模块,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点。另外,本产品内核采用 Cortex-M0+ 内核,配合成熟的 Keil & IAR 调试开发软件,支持 C 语言及汇编语言,汇编指令。

在HC32F030选型表中可以得知HC21F030F8TA-LQ32型号的具体参数

在HC32F030选型表中可以得知HC32F030F8TA-LQ32型号的具体参数

产品功能包括有:32引脚数、26GPIO 引脚数、CPU内核与频率分别为Cortex M0+、48MHz、单电源、-40 ~ 85℃的温度范围、SWD调试接口、通信接口可UART0/1、SPI0、I2C0/1、通用定时器 TIM0/1/2、通用定时器 TIM3、高级定时器TIM4/5/6、10ch 12位A/D 转换器、VC0/1模拟电压比较器、26端口中断、低电压检测复位为1、RCH 4/8/16/22.12/24MHz内部高速振荡器、RCL 32.8/38.4KHz内部低速振荡器、8~48MHzPLL、4~32MHz外部高速晶振振荡器、Max 4ch蜂鸣器以及支持FLASH安全保护与RAM奇偶校验。

CEC 0B16.00N晶体振荡器

CEC 0B16.00N晶体振荡器

拆解完毕

全部拆解完毕

半导体器件应用网总结

半导体器件应用网通过拆解了解到,由于这款红外体温计的开发电路主控芯片部分,是华大半导体HDSC超低功耗控制的HC32F030F8TA产品系列以及帝奥微DIO2352系列等部分组成,所以在温度检测的方面是能够达到医学级背景的要求,并满足了0.1℃分辨率的精准测量和一秒内出结果的高灵敏度性能,同时还具有5秒后自动关机省电节能的效果;而其他配件部分则分别采用了贴片电感器、贴片蜂鸣器、BF型电源应用、晶体振荡器以及较多的贴片电阻,保障超低功耗与测温稳定性的同时用料精湛扎实。

值得一提的是,目前华大半导体在我国国产芯片领域属于中坚力量,而帝奥微在高性能运放界,也是为数不多的国产优秀供应商之一。

此外,这款CONTEC康泰医学的医用红外体温计-TP600在外观方面与上一代TP500产品风格不同,基本告别传统的枪形式设计,体积方面也比上一代要较轻、携带方便,产品机身表面上呈光滑雪白,独具一格的圆润设计,更能凸显实用质感。在测温性能方面,它可在35.0℃~42.0℃范围内,最大允许误差±0.2℃;在小于35.0℃及大于42.0℃范围内,最大允许误差±0.3℃,基本可以精准地满足日常测温需求以及各种高严苛场合下使用。

最后一点,该红外体温计能够连续运行,测量完成声音提示,并随时检测环境温度的变化而修正其读值,保证测量更加的准确,还可以无操作自动关机,节能环保。一般情况下,红外体温计的保质期都为三年左右,而该款设备使用期限则为5年。总的来说,目前新冠病毒仍在全球范围蔓延,所以红外体温计凭借着无接触、速度快、效率高的特点将会持续很长一段时间内出现在人们视野当中。

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