可穿戴温度贴片是患者温度监测体系的新式发展趋势。规划这些贴片用于临床环境的最大妨碍之一是需求满意严厉的精度要求。
美国资料与实验协会(ASTM)规则了电子患者体温计的精度要求，如表1所示。在最严厉的规模内，这些规范答应最多±0.1oC的差错，以保证患者的体温的精确丈量。
表 1：ASTM E1112-00(2016)对温度精度的要求
除了挑选精确的温度传感器之外，在临床温度探头或可穿戴温度贴片中完成真实的±0.1°C精度或许具有应战性，原因如下：
1. 低功耗：在这种精度等级下，即便微瓦特等级的瞬态功率耗费都会将传感器单元加热到超出ASTM E1112需求的精度规模。
2.
散热规划：作为规划人员，即便您现已校准并验证了体系的全体精度，物理冲击或压力改变等外部环境要素依然或许影响传感器或丈量，然后使热导途径由于失掉与皮肤的触摸而使得导电性下降，导致精度下降。
在这篇文章中，我将评论为可穿戴温度监测体系挑选传感元件时的根本规划考虑要素，终究完成监测温度以精确丈量患者的体温。
挑选传感元件
在丈量任何东西之前，您需求为温度探头或贴片挑选正确的传感元件。常见的温度监测传感器类型包含热敏电阻或集成电路(IC)温度传感器。您挑选的传感器有必要在体系中牢靠，并有助于为整个体系坚持±0.1°C的共同精度。
尽管热敏电阻在本钱和功耗之间供给了可控的平衡，但它们一般需求校准以完成医疗精确性，并且由于电阻受到冲击或湿度的改变影响而易于失效。IC温度传感器最近才干保证±0.1°C的精度，但其具有可供给工厂校准，更低功耗和数字接口等额定优势，然后简化体系集成。
规划最小温度差错
不管您挑选何种传感元件，在规划这种精确度的贴片时，请记住以下两个关键要素：
1. 传感器有必要与患者触摸，以保证有用的热触摸。。
2. 传感器有必要与一切其他热源隔热。
1.坚持杰出的热触摸
运用温度贴片或皮肤探针进行外部丈量时，请记住实践感应元件与运用者皮肤之间的实践热途径。图1显现了一个热传到途径实例;
在这个比如中，传感器有一个十分薄的小概括无引线(WSON)封装。这种IC温度传感器丈量硅管芯的温度。关于这样的封装，最好在电路板两边的器材导热垫下面放置铜填充物。衔接这些焊盘与通孔为芯片和皮肤之间的传导供给了最佳途径。不要运用铜与皮肤实践触摸，由于它有或许形成腐蚀。相反，在垫上运用生物相容性资料涂层(例如金)或涂覆与导热聚合物触摸的点，这将供给更牢靠的热传导。
图1：运用WSON包进行皮肤温度丈量的热叠加示例
可穿戴式温度传感贴片应一直选用柔性或半刚性印刷电路板(PCB)规划。在半刚性规划的情况下，将传感元件放置在PCB的曲折侧并尽或许地减小柔性板的厚度十分重要。这下降了皮肤外表和传感器之间的热阻，较薄的板将更简单曲折并且更好地触摸。
关于图2所示的温度贴片，电路板厚度约为6.8密耳。该贴片规划为佩带通明胶带，以防止传感器和触摸垫从皮肤上抬起并下降丈量精度。别的，一些较新的温度贴片规划
– 例如这项立异 – 印刷电路直接贴在胶粘绷带上，使得外形极薄并且能与患者的杰出身体触摸。
图2：运用具有强粘合剂掩盖物或背衬的柔性PCB规划，以防止传感器从皮肤上抬起。
2.与其他热源隔热
如果您期望皮肤成为感应元件的真实热源，那么您需求移除其他来历热量。一切电子元件都会释放出一定量的热量 – 一般更多的电能会转化为更多的热量 –
所以你需求保证你的传感器尽或许远离更高功率的元件。
图3显现了经过100°C功率电阻器对空气中热量散布的热捕获。关于体温监测体系来说，这种类型的发热是不或许补偿的，更不用说它对患者来说也很风险。在规划温度监控解决方案时，考虑功耗密布的组件十分重要。这些部件需求放置在远离传感单元的当地，以最大程度的削减对传感器数据发生的影响。
图3：运用IC温度传感器和功率电阻器对板进行热捕获; 间隔(D)为15.24毫米
定论
患者温度监测器的医疗精确性带来一些有难度的热学应战。运用正确的传感器，只需略微了解怎么运用体系的布局和规划，就可以战胜这些困难。
其他资源
· 检查TMP117M，TI用于医疗运用的超高精度±0.1°C温度传感器。
· 运用“高精度无线可穿戴温度传感器”参阅规划快速发动TMP117M开发。
· 在这些运用笔记中阅览温度贴规划：
· “可穿戴温度传感的布局考虑要素”
· “焊接对高精度IC温度传感器的影响”
· 观看关于TI可穿戴温度贴片规划的“可穿戴无线多参数医疗患者监护仪”视频。
· 观看可穿戴贴演示视频，了解怎么在支撑SimpleLink™蓝牙的皮肤温度补丁中运用TMP117。
