【经验】Si70xx温度传感器在人体核心体温测量中的设计方案
本设计方案描述了Si70xx系列温度传感器产品在人体核心体温测量中的应用。
1. 核心体温测量
Si70xx温度传感器具有高精度，特别是Si7051（适合于人体温度测量范围内测量精度为±0.1°C），使这些部件可以用于进行皮肤温度测量就是很自然的事情了。
皮肤温度在某些场景下本身是有意义的，但通常人们更感兴趣的是“核心温度”，通过将温度探针插入体腔（口腔或直肠）来获得最准确的测量。 在身体的其他部位，皮肤温度将介于核心温度和环境温度之间。
图 5.1. 皮肤温度与核心温度之间的偏差和环境温度之间的函数关系 （基于裸体人体）
因此，对于从皮肤温度预测核心温度的情况，必须考虑温度测量装置的位置。简单估算情况下可以使用标称环境温度（例如，23℃），并且可以根据上面的图表进行校正。
如果实际环境温度为已知量，则可以将实际环境温度考虑在内。另一种选择是使用良好耦合到皮肤的温度传感器和尽可能耦合到环境的第二温度传感器。 然后根据皮肤温度和从皮肤温度到环境温度的梯度估算核心温度。 由图5.1重写方程式如下：
皮肤侧温度传感器应放置在与皮肤良好接触并且在核心温度的偏差不大的位置。 皮肤接触的热阻约为1°C / W-cm2，与通过换算的PCB热阻约1000°C / W-cm2相比非常低，因此通常不难快速准确地检测皮肤温度。
在可穿戴设备中，除非可以从远程传感器获取数据，否则很难准确地预报Tambient。 但是，如果皮肤传感器放置得很好，环境偏差很小，这就不是问题了。 PCB材料具有相当低的导热率（0.1W/cm-°C），并且表面区域上从PCB到空气的通过换算的热阻非常大（1000°C/W-cm2），因此环境非传感器与皮肤传感器之间的隔离非常重要，不仅仅是使用PCB材料。 即使使用棉或玻璃纤维进行隔离也是很困难的。
参考以下模型：
棉或玻璃纤维的导热率在0.003至0.005W/cm-℃的范围内。 这意味着，即使对于1 cm厚的绝缘层，从皮肤侧PCB到环境侧PCB的热阻抗为200-300°C/W-cm²，从环境侧PCB到环境温度之间的传导热阻抗约为1000°C/W-cm²，环境侧PCB与皮肤侧PCB的隔离度不够。
对于这种布置进一步增加绝缘是不切实际的。 更好的解决方案是使用引脚型热敏电阻检测环境温度。 在下图中，设计理念是将环境感应热敏电阻嵌入铝质斜面板中，以最大限度地减少与皮肤侧PCB的热接触，并最大限度地提高与周围环境的热接触。
目前，传感器可能无法准确感知皮肤温度和环境温度，典型的使用情况可能与上述模型不同（即穿衣，运动，体感，旋转等）但是，即使存在这些变量，下面的等式仍然是成立的，参数ɑ必须凭经验推导出来。
如果传感器的佩戴方式能够很好地感知核心温度（例如在前额或手臂下），那么参数α将很小，可以通过测试多个对象求平均值来估算。
对于与环境良好耦合的环境温度传感器，环境侧传感器对环境的反应比皮肤更快，并且可能存在一些预期核心温度的“过冲”。 通常，这种效果不会大到难以进行补偿，特别是如果皮肤侧传感器放置在核心温度附近。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由小Q的铲屎官翻译自Silicon Labs，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【经验】环境检测仪中温湿度传感器Si7021驱动移植问题解析
在某个环境监测仪项目中，需要用到温湿度传感器来监测室内外温湿度，当前是的传感器是芯科科技的Si7021而原来使用的是SHT21，在驱动移植的过程中出现了读取到温度数据和实际的环境偏差较大的问题，在确认了硬件设计无误之后进入到了驱动代码的排查。
【经验】Si7021温湿度传感器ZigBee工程测试操作指南
Silicon Labs公司提供的EFR32xG系列Wireless SOC开发板的底板上有温湿度传感器Si7021，利用EmberZnet协议栈，可以直接配置出一个温湿度传感器的ZigBee工程。配合Z3GatewaySOC网关工程，可以实现温湿度定时上报数据，和网关主动读取温湿度数据。本文指导大家Si7021温湿度传感器ZigBee工程测试过程。
【经验】解析温湿度传感器HTU21D调试过程中数据不准确的解决办法
TE温湿度传感器HTU21D的的相对温湿度精度为±2%RH，温度精度±0.3℃，正常工作时可以准确的测量环境的温湿度值。本文中世强将为大家解析温湿度传感器HTU21D调试过程中数据不准确的解决办法。
中科银河芯（GXCAS）温度传感器/温湿度传感器/标签认证芯片/温湿度采集器/测温探头/测风传感器选型表
目录- 传感芯片/单总线类芯片
型号- GXF402,GX18B20SH,GX1820,GX18B20S,GX18B20U,GX2431,GX18B20W,GX18B20UH,GX18B20H,GXTS03S,GXPTALL01,GXHT3L,GXTS03,GX30H05,GX18B20Z,GXHT01,GX21M15,GXHT01C,GXT122,GXHTC3,GX28E01,GX21M15U,GXHT30,GXHT31,GX20MH01,GX20ME04,GX18B20,GX18E20,GXHT35
【产品】心率监测（HRM）解决方案：光学心率传感器/环境光传感器/温湿度传感器/紫外线指数传感器
Silicon Labs持续扩展高性能、低功耗的光学传感器阵容，包括心率/脉搏血氧饱和度，以及2D 或 3D 手势的移动侦测等。针对可穿戴设备，Silicon Labs开发的生物传感器Si1132/4X系列，主要用于测量人们的心跳、血压，追踪阳光紫外线强度等，并且这些传感器致力于小尺寸以应对可穿戴领域的挑战。
MHT04 温湿度传感器产品简介
描述- MHT04温湿度传感器是一款工业级一体采集模组，具备防尘防水透气特性，支持IIC或数字单总线协议。适用于恶劣环境下的温湿度检测，如冷链仓储、粮情监控等。主要性能包括宽工作温度和电压范围，高精度温湿度测量，以及抗干扰能力。模组尺寸小巧，并提供单总线或IIC接口，适用于长距离、多节点采集应用。
型号- MHT04,MHT04-IIC
【应用】国产温湿度传感器GXF-402助力微型气象模块，可精确测量环境风速、风向、温度、湿度和大气压
微型气象监测模块可同时测量大气温度、大气湿度等气象要素，一般是应用于工业设备上，给户外工业设备做一些防护措施。而中科银河芯的GXF-402温湿度传感器则很适合应用于微型气象模块中的传感器部分，GXF-402系列超声波风速风向仪为五合一数字式环境检测设备。
【应用】最快转换时间2ms的小体积温湿度传感器模组GXHT30C用于火焰探测器，温度测量精度±0.3℃
火焰探测器采用红外传感器对火焰进行监测，同时需要采集环境温湿度来进行补偿，检测是否有温度升高、湿度下降的现象，来保证对火焰检测的准确性，减小误报情况。本文推荐中科银河芯的小体积温湿度传感器模组GXHT30C用于火焰探测器。
Si7050/1/3/4/5-A20/1 I²C温度传感器
描述- Si705x系列数字温度传感器提供高精度和低功耗，适用于广泛的电压和温度范围。这些传感器具有14位分辨率、工厂校准、I2C接口，并采用创新信号处理和模拟设计，确保在宽温度和电压范围内保持精度。它们适用于HVAC/R、资产跟踪、温控器、家电、计算机设备、工业控制和便携式消费设备等领域。
型号- SI7054-A20-IMR,SI7055-A20-IMR,SI7050-A20-IM,SI7051,SI7050,SI7051-A20-IM,SI7051-A20-IMR,SI7050-A20-IMR,SI7055-A21-IM,SI7055,SI7054,SI7053,SI705X,SI7053-A20-IM,SI7054-A20-IM,SI7055-A20-IM,SI7055-A21-IMR,SI7053-A20-IMR
【应用】国产温湿度传感器GXHT30助力温湿度采集器设计，具有硬件报警功能，工作电流平均值为1.7μA
温湿度采集器可以实时地采集环境的温度和湿度数据，广泛应用于冷藏车、恒温恒湿箱、车间、展柜、实验室 、农业大棚等地方。一款带有硬件报警功能的温湿度传感器，中科银河芯的GXHT30。在温湿度采集器中使用GXHT30进行设计，功耗低、精度高、测量迅速。
温湿度传感器芯片选型对比，HTU21D厂家有没有其它的温湿度传感器，温湿度精度可比拟的，与Si7021-A20-GM1R相比，哪些个性价比更高？
世强代理TE 温湿度传感器除了HTU21D外，还有HTU20D，HS1101LF。请参考https://www.sekorm.com/news/71351860.html。 HTU21D 与 Silicon Labs 温湿度传感器si7021比较，HTU21D睡眠功耗：0.02uA,温湿度测量工作电流：450uA。湿度精度： +/-3%RH max tolerance @55%RH；si7021睡眠功耗：0.06uA,温湿度测量工作电流：150uA。湿度精度： ± 3% RH (max), 0–80% RH；这两款温湿度传感器性能都很好，可根据产品自身的需求来选择。
敏源MST土壤水分电导温度传感器含水率测量算法支持电导和温度补偿，可减小环境对测量结果的影响∣视频
土壤水分电导温度传感器产品特色介绍。敏源MST含水率测量算法具备电导和温度补偿功能，减少环境变化对测量结果的影响，传感器算法的计算参数也开放了串口修调功能，也可以在线升级。
【技术大神】如何应用高精度温湿度传感器提高超声波测距的准确性
使用Silicon Labs的Si7020温湿度传感器对超声波在不同温度和湿度的环境下的传播速度进行补偿，以此来提高超声波测距的准确性。
【应用】TE温湿度传感器HPP845E031R5用于空调温控器，湿度精度±2%RH，温度精度±0.3℃
空调是交换空气的媒介，使体感温度达到满意的状态。这其中，对周围环境温度变化的响应能力就显得尤为重要。空调温控器则实现了这一功能，它通过控制风机的速度变化，来达到改变室温的目的。本文介绍了一款TE温湿度传感器HPP845E031R5可以用在空调温控器上，测量精度高，功耗低。
【应用】温湿度传感器HSU-CHM-01A用于家庭监护系统，湿度测量精度±3%RH，温度精度±0.4℃
在家庭监护系统中，往往需要检测环境中的多种信息，其中温湿度几乎是必备功能。当然对温湿度传感器的高精度和高可靠性也成了必须考量的内容。本文通过分析HDK HSU-CHM-01A具体电气参数及封装信息等方面，评估其在家庭监护系统中的优势。
电子商城
现货市场
服务
可定制温度范围-230℃~1150℃、精度可达±0.1°C；支持NTC传感器、PTC传感器、数字式温度传感器、热电堆温度传感器的额定量程和输出/外形尺寸/工作温度范围等参数定制。
提交需求>
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论