温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法技术

本发明专利技术公开了温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法，涉及温度传感器技术领域，解决了温度传感器的温度迟滞现象带来测量不准确和现有穿戴式温度传感器缺乏柔性小巧的后续处理电路的问题。本发明专利技术包括叠层结构包括两个温度敏感层，两个温度敏感层中间设置有多个电极，所述多个电极通过导线连接至柔性电路板，所述柔性电路板用于处理电极数据，温度敏感层为包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯和导电填料通过旋涂成膜制成的温度敏感层，第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量。本发明专利技术采用两个温度敏感层实现了高精度检测，同时双敏感层会极大的减小数据测量偶然性发生的概率。

【技术实现步骤摘要】
温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法
本专利技术涉及温度传感器
，具体涉及温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法。
技术介绍
体温作为生命体征的五大要素之一，在临床上能够监测到患者实时的体温变化与每日平均体温读数，对于患者的病情诊断与后续的治疗，起到的作用越来越大。在传统的医疗护理中，体温检测主要还是通过护士用水银温度计测量。通过护士用水银温度检测器测量有很多不足，第一，现代医疗资源紧张，护士要照顾的病人和处理的事务很多，用水银温度检测器测量病人的体温加剧了护士的负担。第二，如今医院的水银温度检测器不能实时的检测病人体温，因此可能会耽误病人最佳治疗机会。因此在过去的十几年中，人们在具有柔性、穿戴式和温度传感器方面做出了许多努力，取得了较大的发展。但是对于应用于实践，还有很多不足。高精度的温度传感器具有温度迟滞现象，即温度正程和逆程不同，当病人从体温正常到发烧，被温度传感器正程检测出来，病人退烧后，温度传感器进入逆程，此时退烧的病人再次发烧，温度传感器检测可能有问题。此外，如今穿戴式温度传感器都缺乏柔性小巧的后续处理电路，和温度传感器一起集成贴敷在人体表面，实现智能传感。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：温度传感器的温度迟滞现象带来测量不准确和现有穿戴式温度传感器缺乏柔性小巧的后续处理电路，本专利技术提供了解决上述问题的温度传感器及其应用和制备温度感知模块的方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种温度传感器，包括叠层结构的温度感知模块，温度感知模块连接柔性电路板，温度感知模块传导数据至柔性电路板，柔性电路板处理传导的温度数据；叠层结构包括两个温度敏感层，两个温度敏感层中间设置有多个电极，所述多个电极通过导线连接至柔性电路板，所述柔性电路板用于处理电极数据，温度敏感层为包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯和导电填料通过旋涂成膜制成的温度敏感层，聚氧化乙烯分子的分子量大小调节对应温度敏感层的敏感温度区间，导电填料用于温度敏感层导电，聚偏二氟乙烯用于稳固温度敏感层的物理形态，所述两个温度敏感层包括第一层温度敏感层和第二层温度敏感层，第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量。所述导电填料包括石墨粉末，导线为铜线，电极采用导电银浆电极。所述柔性电路板上还设置有蓝牙模块和电池，所述蓝牙模块内部集成微处理器、数模转化和蓝牙，蓝牙模块用于处理温度感知模块的数据，再通过无线传输到终端，处理操作包括模数转换；所述电池为柔性电路板供电，蓝牙模块应用bluetooth4.0技术。还包括多个电极上覆盖的聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷生物相容性好，适于贴在人体表面。一种温度传感器的应用方法，应用温度传感器，步骤如下：A、将温度感知模块的铜线引出到温度感知模块外部并焊接至柔性电路板上，柔性电路板焊接蓝牙模块和电池；B、粘连柔性电路板至温度感知模块的顶部，并将柔性电路板和温度感知模块采用固定至人体的腋下。一种温度感知模块的制备方法，包括如下步骤：步骤1、取纯净水，再放入磁力转子，将烧杯放置在恒温磁力搅拌机上，取聚氧化乙烯粉末，加入纯净水中，均匀搅拌溶液；步骤2、取石墨粉末，在步骤1制备的搅拌完毕的溶液中加入石墨粉末，超声处理搅拌两次，两次之间降温放置，第二次处理后得到混合溶液；步骤3、在步骤2制备的混合溶液中加入聚偏二氟乙烯，再加入分散剂，均匀搅拌溶；步骤4、用胶头滴管在步骤3制备的混合溶液中汲取溶液，滴在聚酰亚胺上，放置在匀胶机上，旋转成膜，在恒温条件下干燥，剪裁制得第一层温度敏感层，重复步骤1，2，3，4，此时所称取的聚氧化乙烯对分子量与步骤1的聚氧化乙烯相对分子量不同，用胶头滴管在这次步骤3制备的混合溶液中汲取溶液，滴在聚酰亚胺上，放置在匀胶机上，旋转成膜后干燥，剪裁制得第二层温度敏感层；步骤5、制备聚二甲基硅氧烷为基底，将第一层温度敏感层、电极、第二层温度敏感层依次放置在基底上，在用导电银浆将铜线连接到第一层温度敏感层、第二层温度敏感层的两端并用铜线引出电极，最后，在两层温度敏感层的间隙浇铸液体聚二甲基硅氧烷，再固化得到温度感知模块。本专利技术的穿戴式柔性智能温度传感器解决温度传感器的温度迟滞现象带来测量不准确的原理：温度传感器存在温度迟滞现象，加热曲线和冷却曲线不同，当一个发烧的病人退烧后，再次发烧，温度传感器在加热曲线和冷却曲线各检测了一次病人发烧的值，且这两个值是不相等的，这样就带来了混淆。而本专利技术采用了两个温度敏感层，一个敏感区间在人体温度范围区间，另一个敏感区间范围比第一个敏感区间宽。两个敏感区间确定温度传感器是处于加热曲线还是冷却曲线，同时窄的敏感区间带来高精度的好处。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1.本专利技术采用两个温度敏感层，解决了敏感区间在人体温度附近的穿戴式温度传感器因温度迟滞现象带来的测量不准确的问题，实现了高精度检测，同时双敏感层会极大的减小数据测量偶然性发生的概率。2.本专利技术配套柔性小巧的后续处理电路，贴敷在人体腋下，可以代替传统医护人员使用水银温度计检测，具有无人值守和实时检测的特点，实现智能传感。3.本专利技术的温度敏感层被具有优异生物相容性聚二甲基硅氧烷包裹，电路部分采用柔性电路板，柔性电路板上所采用的电子元件都非常小巧，最后被医用胶带粘贴在人体腋下，因此在使用中十分简便、安全。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的示意图。图2为本专利技术用于医疗的穿戴式柔性智能传感器温度感知制备的工艺流程图。图3为温度传感器的温度迟滞现象曲线图。图4为本专利技术的温度迟滞现象解决方案曲线图。图5为本专利技术的温度传感器实验的温度特性曲线图。附图中标记及对应的零部件名称：1、柔性电路板；2、叠层结构；3、导线；4、电极。具体实施方式在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度传感器，其特征在于，包括叠层结构(2)的温度感知模块，温度感知模块连接柔性电路板(1)，温度感知模块传导数据至柔性电路板(1)，柔性电路板(1)处理传导的温度数据；/n叠层结构(2)包括两个温度敏感层，两个温度敏感层中间设置有多个电极(4)，所述多个电极(4)通过导线(3)连接至柔性电路板(1)，所述柔性电路板(1)用于处理电极(4)数据，温度敏感层为包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯和导电填料通过旋涂成膜制成的温度敏感层，所述两个温度敏感层包括第一层温度敏感层和第二层温度敏感层，第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度传感器，其特征在于，包括叠层结构(2)的温度感知模块，温度感知模块连接柔性电路板(1)，温度感知模块传导数据至柔性电路板(1)，柔性电路板(1)处理传导的温度数据；
叠层结构(2)包括两个温度敏感层，两个温度敏感层中间设置有多个电极(4)，所述多个电极(4)通过导线(3)连接至柔性电路板(1)，所述柔性电路板(1)用于处理电极(4)数据，温度敏感层为包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯和导电填料通过旋涂成膜制成的温度敏感层，所述两个温度敏感层包括第一层温度敏感层和第二层温度敏感层，第一层温度敏感层的聚氧化乙烯分子的分子量小于或大于第二层的聚氧化乙烯分子的分子量。


2.根据权利要求1所述的一种温度传感器，其特征在于，所述导电填料包括石墨粉末，导线(3)为铜线，电极(4)采用导电银浆电极(4)。


3.根据权利要求1所述的一种温度传感器，其特征在于，所述柔性电路板(1)上还设置有蓝牙模块和电池，所述蓝牙模块内部集成微处理器、数模转化和蓝牙，蓝牙模块用于处理温度感知模块的数据，再通过无线传输到终端，处理操作包括模数转换；
所述电池为柔性电路板(1)供电，蓝牙模块应用bluetooth4.0技术。


4.根据权利要求1所述的一种温度传感器，其特征在于，还包括多个电极(4)上覆盖的聚二甲基硅氧烷。


5.一种温度传感器的应用方法，其特征在于，应用权利要求1-4任意一条所述的一种温度传感器，步骤如下：
A、将温度感知模块的铜线引出到温度感知模块外部并焊接至柔性电路板(1)上，柔性电路板(1)焊接蓝牙模块和电池；
B、粘连柔性电路板(1)至温度感知模块的顶部，并将柔性电路板(1)和温度感知模块采用固定至人体的腋下。


6.一种温度感知模块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、取纯净水，再放入磁力转子，将烧杯放置在恒温磁力搅拌机上，取聚氧化乙烯粉末，加入纯净水中，均匀搅拌溶液；
步骤2、取石墨粉末，在步骤1制备的搅拌完毕的溶液中加入石墨粉末，超声处理搅拌两次，两次之间降温放置，第二次处理后得到混合溶液；
步骤3、在步骤2制备的混合溶液中加入聚偏二氟乙烯，再加入分散剂，均匀搅拌溶；
步骤4、用胶头滴管在步骤3制备的混合溶液中汲取溶液，滴在聚酰亚胺上，放置在匀胶机上，旋转成膜，在恒温条件下干燥，剪裁制得第一层温度敏感层，重复步骤1，2，3，4，此时所称取的聚氧化乙烯对分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓升，陈波，冯涛，田晟瑞，吴幸东，吕宸锐，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51