Схема электронного термометра с выносным датчиком. Электронный термометр с выносным датчиком: особенности, преимущества и применение

Что такое электронный термометр с выносным датчиком. Как он работает. Для чего используется. Какие бывают виды. Каковы его преимущества. Где применяется. Как выбрать подходящую модель.

Принцип работы электронного термометра с выносным датчиком

Электронный термометр с выносным датчиком состоит из двух основных частей:

• Основной блок с дисплеем, который размещается в помещении
• Выносной датчик, который устанавливается снаружи или в месте измерения температуры

Принцип работы такого термометра достаточно прост:

1. Чувствительный элемент в выносном датчике измеряет температуру окружающей среды
2. Полученные данные по проводу или с помощью радиосигнала передаются на основной блок
3. Основной блок обрабатывает информацию и выводит значение температуры на дисплей

Дальность передачи сигнала в беспроводных моделях обычно составляет до 30-100 метров. Это позволяет размещать датчик на значительном удалении от основного блока.

Преимущества электронных термометров с выносным датчиком

По сравнению с обычными термометрами, модели с выносным датчиком имеют ряд существенных преимуществ:

• Возможность измерять температуру снаружи помещения, не выходя на улицу
• Высокая точность измерений (погрешность обычно не более 0,1-0,5°C)
• Быстрое получение результата измерения (за несколько секунд)
• Удобство считывания показаний с цифрового дисплея
• Возможность сохранения в памяти минимальных и максимальных значений
• Наличие дополнительных функций (часы, будильник, прогноз погоды и т.д.)

Все это делает электронные термометры с выносным датчиком очень удобными в использовании как в быту, так и для профессиональных целей.

Области применения электронных термометров с выносным датчиком

Благодаря своим особенностям, такие термометры находят широкое применение в различных сферах:

• В быту — для измерения температуры на улице и в помещении
• В сельском хозяйстве — для контроля температуры в теплицах, инкубаторах
• В промышленности — для мониторинга температуры в производственных помещениях
• В строительстве — для измерения температуры бетона, почвы
• В медицине — для измерения температуры в холодильниках с лекарствами
• В автомобилях — для контроля температуры двигателя, салона

Возможность размещения датчика в труднодоступных местах делает такие термометры незаменимыми во многих областях.

Виды электронных термометров с выносным датчиком

Существует несколько основных разновидностей таких термометров:

По способу передачи данных:

• Проводные — датчик соединен с блоком проводом
• Беспроводные — передача данных осуществляется по радиоканалу

По количеству датчиков:

• С одним датчиком
• С несколькими датчиками (обычно до 3-8 штук)

По типу питания:

• От батареек
• От сети 220В
• Комбинированные

По дополнительным функциям:

• Простые (только измерение температуры)
• Многофункциональные (с часами, календарем, будильником)
• Метеостанции (измерение влажности, давления, прогноз погоды)

При выборе модели следует учитывать конкретные потребности и условия эксплуатации.

Как выбрать электронный термометр с выносным датчиком

При выборе термометра стоит обратить внимание на следующие характеристики:

• Диапазон измеряемых температур (обычно от -50°C до +70°C)
• Точность измерений (желательно не более ±0,5°C)
• Длина провода или радиус действия для беспроводных моделей
• Влагозащищенность датчика (для использования на улице)
• Наличие подсветки дисплея
• Емкость элементов питания
• Дополнительные функции (часы, будильник и т.д.)

Также важно учитывать отзывы пользователей и репутацию производителя. Популярными марками являются RST, TFA, Oregon Scientific.

Особенности использования электронных термометров с выносным датчиком

Чтобы термометр работал корректно, следует соблюдать несколько правил:

• Располагать датчик в тени, избегая прямых солнечных лучей
• Не допускать попадания влаги на основной блок
• Периодически менять элементы питания
• Соблюдать допустимый температурный диапазон эксплуатации
• Избегать сильных электромагнитных помех для беспроводных моделей

При правильном использовании электронный термометр с выносным датчиком прослужит долго и будет давать точные показания.

Применение электронных термометров с выносным датчиком в быту

В домашних условиях такие термометры чаще всего используются для:

• Измерения температуры на улице
• Контроля температуры в разных комнатах
• Мониторинга температуры в холодильнике
• Измерения температуры воды в аквариуме
• Контроля температуры в детской комнате

Многие модели позволяют настроить оповещение при выходе температуры за заданные пределы, что очень удобно для контроля микроклимата.

Использование электронных термометров с выносным датчиком в профессиональной деятельности

В профессиональной сфере такие термометры находят применение в:

• Метеорологии — для сбора данных о температуре воздуха
• Сельском хозяйстве — для контроля температуры в теплицах и хранилищах
• Пищевой промышленности — для мониторинга температуры в холодильных камерах
• Фармацевтике — для контроля условий хранения лекарств
• Строительстве — для измерения температуры бетона при заливке

Возможность дистанционного измерения и автоматической записи данных делает эти приборы незаменимыми во многих отраслях.

особенности и преимущества – Советы по ремонту

У каждого в жизни неоднократно возникала необходимость узнать температуру за окном. Многие интересуются данным показателем по нескольку раз за день, при этом целью может являться как бытовое желание понять, насколько тепло одеваться сегодня, так и производственная необходимость. Для этого и нужен электронный термометр с выносным датчиком.

Электронный термометр с выносным датчиком необходим для измерения температуры за окном

Содержание

• 1 Сфера использования электронных термометров для измерения температуры воздуха
• 2 Электронный термометр с выносным датчиком: устройство и принцип работы
  • 2.1 Как пользоваться электронными термометрами с выносным датчиком
  • 2.2 Особенности работы электронных термометров с выносным датчиком
• 3 Особенности и полезные функции уличных оконных термометров
  • 3.1 Особенности и преимущества электронных уличных термометров
  • 3.2 Дополнительные функции электронных цифровых термометров с выносным датчиком
• 4 Кому полезно купить электронный термометр с выносным датчиком расширенного функционала
• 5 Разновидности электронных термометров с выносным датчиком
• 6 Использование электронных термометров с выносным датчиком для бани
  • 6. 1 Преимущества термометров с выносными датчиками для бань
  • 6.2 Особенности термометров с выносными датчиками для бань
  • 6.3 Для чего нужен датчик влажности
  • 6.4 Термометры для бань: сравнение производителей и видов
  • 6.5 Особенности установки термометров для бань
• 7 Как сделать электронный термометр своими руками
  • 7.1 Что нужно для сборки электронного термометра с выносным датчиком своими руками
  • 7.2 Программное обеспечение для работы электронного термометра
• 8 Электронные термометры: отзывы о работе

Сфера использования электронных термометров для измерения температуры воздуха

Данное цифровое устройство отличает практичность и удобство в использовании. Основное его назначение – измерение температурного режима как внутри помещения, так и за его пределами.

По сравнению с ртутными электронные термометры отличаются более высокой точностью показателей

Прежде всего, электронные термометры актуальны в быту: они позволяют легко и быстро узнать температуру на улице. Кроме того, современные оконные термометры для пластиковых окон отлично вписываются в дизайн сегодняшних квартир в отличие от старых дореволюционных термометров.

Помимо домашнего применения, такие термометры используются:

• в технологических помещениях;
• в аквариумах;
• в резервуарах, где содержатся животные;
• на складах;
• для бани и сауны.

Одно из важных качеств электронных термометров с выносным датчиком для дома и производственных нужд – способность беспрерывного отслеживания температурного режима как в помещении, так и за его пределами, что особенно важно для сохранности продукции, поддержания жизнедеятельности некоторых животных и создания комфортного микроклимата.

Некоторые модели электронных термометров крепятся на оконное стекло

Полезный совет! Если вам необходимо измерить температуру не за окном или в пределах помещения, а конкретного объекта, обратите внимание на инфракрасные электронные термометры: они определяют температуру простым наведением на интересующий вас предмет.

Электронный термометр с выносным датчиком: устройство и принцип работы

Для того чтобы использование данного прибора было удобным и приносило максимум пользы, стоит разобраться в принципах его функционирования.

Как пользоваться электронными термометрами с выносным датчиком

В комплектацию устройства входит две части:

1. Основной блок. Он оснащен дисплеем и располагается в комнате.
2. Выносной датчик. Для эффективной работы его следует расположить на расстоянии не более чем 65 м от основного блока.

Электронный термометр достаточно простое устройство, которое не требовательно к условиям эксплуатации

Чувствительная термопара заключена в резиновую, пластиковую или металлическую оболочку. От нее температурные импульсы поступают на основной блок. В проводных моделях длина провода составляет 1-3 м, однако в последнее время все более популярными становятся беспроводные варианты, где на улице размещается радиопередатчик с термопарой.

Миниатюрный датчик просовывают на улицу, просверлив маленькое отверстие в деревянной оконной раме, или через резиновый прихлоп в случае пластиковых створок. Часто датчик выносят через резиновое уплотнение пластиковой створки и при помощи присоски закрепляют на оконном стекле. Основной датчик при этом легко и удобно разместить в комнате на подоконнике, столе, стеллаже или даже повесить на стену.

Аналогичен принцип размещения термометра на холодильной камере. Корпус прибора крепится на холодильник при помощи присоски или рядом с холодильником, в то время как датчик размещается внутри камеры.

Электронные термометры используются также для измерения температуры внутри холодильной камеры

Особенности работы электронных термометров с выносным датчиком

Благодаря высокой чувствительности оконных уличных термометров для пластиковых окон, погрешность результатов измерений минимальна. Данные измерений вы видите на дисплее основного блока. Таким образом, дополнительное удобство уличного цифрового термометра в отсутствии необходимости вглядываться в ртутный градусник, пытаясь различить показания по едва заметному столбику. На уличном оконном термометре с выносным датчиком вся информация четко и наглядно отображается на контрастном дисплее в вашей комнате.

Полезный совет! Покупая уличный электронный термометр с выносным датчиком, обратите внимание на модели, оснащенные датчиком влажности. Таким образом вы сможете отслеживать изменения данного показателя и будете предупреждены о вероятности осадков.

Автомобильный цифровой термометр с выносным датчиком

Особенности и полезные функции уличных оконных термометров

Приобретая термометр, обратите внимание на его характеристики и дополнительные возможности, делающие цифровые оконные термометры более удобными и функциональными.

Особенности и преимущества электронных уличных термометров

Благодаря достижениям современных технологий цифровые термометры способны работать при разных условиях и максимально удобны в быту:

• бытовые электронные термометры функционируют при широком диапазоне температур. Для внутреннего основного блока рабочий диапазон составляет от -10 до +50°C, наружный датчик сохраняет свои эксплуатационные характеристики при температурном режиме от -50 до +70°C. Это позволяет использовать термометры во всех климатических зонах России;
• вы можете не переживать за сохранность и точность показаний устройства при любых погодных условиях: благодаря герметичному корпусу, датчику не страшны снег, ветер, дождь и палящее солнце;

Благодаря герметичному корпусу погодные условия не могут повлиять на показания прибора

• интересно, что радиопередатчик с термопарой могут быть установлены не только на улице. При необходимости измерить температуру в помещении или внутри другого объекта, вы можете разместить капсулу с датчиком в теплице, гараже, погребе, мастерской и даже холодильной камере;
• беспроводные электронные уличные термометры с выносным датчиком легко разместить в любом удобном месте, им не обязательно находиться возле окна;
• современные приборы не просто фиксируют температуру, но осуществляют полноценный мониторинг и анализируют полученные данные.

Дополнительные функции электронных цифровых термометров с выносным датчиком

Современные устройства обладают различными дополнительными возможностями, расширяющими функционал термометра. При выборе термометра эти характеристики могут сыграть немаловажную роль.

Функция	Описание функции
Определение вероятности гололеда	При температурном режиме в пределах от -1 до -3°C устройство предупреждает вас о повышенной вероятности гололеда на улице.
Анализ данных	Термометр фиксирует максимальную и минимальную температуру и записывает эти данные в память.
Подключение в USB	Через USB порт вы можете подключить интерфейс к своему компьютеру, скопировать, проанализировать и обработать полученные данные и составить отчеты на основе информации в памяти устройства.
Дополнительные индикаторы	Термометр может оснащаться часами, встроенным будильником и календарем, сочетая в одном устройстве все полезные показатели, необходимые нам ежедневно. Среди лучших многофункциональных моделей – оконные термометры rst, оснащенные часами и умным будильником.
Определение уровня влажности	Показатель влажности позволяет предугадать вероятность осадков на улице.

 

Полезный совет! При покупке цифрового термометра обращайте внимание на полный функционал устройства и не берите слишком «умные» модели, если вам не нужны все их возможности. Так вы существенно сэкономите денежные средства, ведь более простые модели и стоят куда дешевле многофункциональных.

Если у вас есть необходимость в анализе данных, убедитесь, что выбранная модель оснащена USB портом и способностью обрабатывать зафиксированные показатели. Если же ваша единственная цель покупки – узнавать температуру на улице, выбирайте самую простую лаконичную модель термометра.

Кому полезно купить электронный термометр с выносным датчиком расширенного функционала

Купить оконный термометр, оснащенный дополнительными возможностями, может быть полезно для:

• синоптиков-любителей: не выходя из дома, вы сможете следить за всеми погодными показателями и получать высокоточные данные;
• метеозависимых людей: заблаговременное предсказание изменений погоды поможет спрогнозировать самочувствие и скорректировать планы или вовремя принять необходимые лекарства;

Многофункциональный электронный термометр необходим для решения многих бытовых задач

• огородников: понимание нюансов погодных условий позволит вовремя позаботиться о растениях, выбрать лучшее время для посадки или собрать урожай;
• экстремалов: понимание грядущих погодных условий поможет выбрать лучший день для парапланеризма, серфинга и других занятий, зависимых от силы ветра;
• людей, чья работа и хобби зависит от погодных условий: вы сможете вовремя определиться с планами и выбрать удачный день для осуществления своих целей.

Разновидности электронных термометров с выносным датчиком

Одним из важных преимуществ таких термометров является их мобильность. Вы можете не только разместить основной дисплей в любой точке комнаты и менять расположение по настроению и необходимости, но даже носить его с собой.

Настольный беспроводной цифровой термометр

Наиболее популярные варианты:

1. Настольный электронный термометр. Вы ставите стильный дисплей на стол, подоконник или полку и всегда легко и быстро получаете необходимую информацию.
2. Настенный электронный термометр. В таком варианте вы можете повесить дисплей на стену. Современные модели хорошо вписываются в любой интерьер, особенно удобны в этом контексте варианты термометров с часами.
3. Переносной электронный термометр. Такие модели, в частности, есть в линейке цифровых термометров rst: по размеру они не больше обычного смартфона, легко помещаются в карман и при необходимости их удобно носить с собой.

Полезный совет! Помните, что даже переносные термометры ограничены радиусом 60 м от датчика – именно в пределах такого расстояния функционирует устройство.

Существуют современные беспроводные термометры, которые можно размещать в любом месте помещения

Использование электронных термометров с выносным датчиком для бани

Особенность бани или сауны в условиях повышенной температуры и влажности в пределах помещения. Поэтому крайне важно точно измерять и поддерживать заданный температурный режим. Для этой цели оптимально подходят электронные термометры для измерения температуры с выносным датчиком.

Преимущества термометров с выносными датчиками для бань

Идеальными для бань электронные термометры с выносными датчиками делают следующие характеристики:

• устойчивость к температурным перепадам и воздействию очень высоких температур;
• приспособленность к воздействию повышенной влажности;

• высокая прочность, наличие защиты от механических повреждений;
• при случайном прикосновении корпус прибора не оставит ожогов на коже – он не накаляется до такой степени;
• минимальный показатель погрешности.

Особенности термометров с выносными датчиками для бань

Разнообразие моделей позволяет выбрать оптимальный для ваших целей вариант, но есть несколько общих рекомендаций, помогающих подобрать оптимальную модель:

• выносной датчик термометра для бани может быть проводным или беспроводным: во втором случае информация с датчика поступает на основной блок при помощи радиоволн;
• в бане важным показателем является не только температура, но и влажность воздуха – чтобы измерить и ее, обратите внимание на термометр-гигрометр;
• обратите внимание на дополнительные функции термометров для бань: например, устройство может оповещать вас звуковым сигналом о достижении установленной температуры;
• в случае с выносным датчиком сам датчик устанавливается в парной, а термометр с показателями монтируется на входе – в комнате для отдыха или предбаннике; таким образом, температуру внутри помещения можно узнать еще на входе в баню;

Электронный термометр с выносным датчиком для сауны и бани

• электронные термометры способны выдерживать температуру от -50 до +200°C, что позволяет им без помех функционировать в условиях парной;
• многие модели позволяют подключить к одному основному дисплею до трех беспроводных датчиков;
• расстояние, на котором датчики передают информацию на основной корпус прибора – до 40 м;
• термометры для бань делают из жаропрочного пластика и стали, поэтому они не боятся экстремальных условий парной;
• погрешность показаний электронных термометров не превышает 0,5°C.

Для чего нужен датчик влажности

Для проведения банных процедур большое значение имеет не только температура, но и показатель влажности воздуха. Поэтому зная обе эти характеристики, вы можете создать в бане оптимальный микроклимат.

При высоком показателе влажности температура воздуха не должна превышать 40°C. В случае же низкого уровня влажности температура может достигать 80°C.

Для измерения и контроля температуры и влажности в саунах используются многофункциональные устройства

Термометры для бань: сравнение производителей и видов

У каждой из моделей есть свои особенности. Обращайте внимание на актуальные для работы в условиях повышенной температуры и влажности и удобные для использования в бане:

• электронные модели RST обладают повышенной стойкостью к воздействию высоких температур;
• термометры Sawo характеризуются разнообразием моделей и форм, при этом корпуса всех изделий изготовлены из качественной древесины – кедра, дуба, сосны и других пород;
• при выборе между капиллярным, стрелочным и цифровым вариантами стоит предпочесть покупку цифрового термометра с выносным датчиком – они дороже других моделей, но отличаются безопасностью, наглядностью и наибольшей точностью показаний.

Электронные термометры для саун и бань имеют встроенный датчик и обладают устойчивостью к высоким температурам

Особенности установки термометров для бань

Чтобы термометр функционировал исправно, а показания отличались точностью, следуйте данным правилам:

1. Закрепляйте термометр на стене, на высоте около полутора метров.
2. Выберите место, равноудаленное как от источников тепла, так и дверей и окон, являющихся источниками холода.

Полезный совет! Для максимальной точности показаний установите несколько термометров на разной высоте – ведь в зависимости от высоты, температура воздуха отличается.

Как сделать электронный термометр своими руками

Если чувствуете в себе тягу к изобретательству, можно освоить создание цифрового термометра своими руками. В результате вы получите рабочий прибор, подключаемый к компьютеру через порт. Таким образом, вы сможете как поддерживать необходимый температурный режим в аквариуме, инкубаторе, хранилище и других помещения, так и отслеживать и в дальнейшем анализировать изменения погоды на улице.

Сделать электронный термометр своими руками гораздо проще, чем может показаться

Более того, создание цифрового термометра с выносным датчиком своими руками позволяет подключить к одной двух- или трехпроводной линии несколько датчиков. В результате вы минимизируете затраты и при этом можете отслеживать и регулировать температурный режим в нескольких местах сразу.

Что нужно для сборки электронного термометра с выносным датчиком своими руками

Для успешного создания прибора вам потребуется:

• термодатчик – например, Dallas SD1820, один или несколько;
• два диода Шоттки;
• стабилитроны на 3,9 V, 6,2 V и 5,6V;
• один диод 1N4148;
• один конденсатор 10мкФ на 16V;
• один резистор 1,5 кОм 0,25 Вт;
• корпус для разъема;
• девятиконтактный разъем СОМ-порта типа мама.

Полезный совет! Используйте стабилитроны минимальной мощности – они характеризуются максимальной компактностью.

Электрическая схема цифрового термометра

При должном умении монтаж деталей можно произвести прямо на разъеме – этот вариант является наиболее удобным и практичным.

В результате вы получаете термометр, работающий в температурном диапазоне от -55 до +125°C при абсолютной погрешности преобразования меньше 0,5°C. Максимальное время полного преобразования составляет приблизительно 750 мс.

Устройство узла 1-Wire-интерфейса позволяет адресовать на одной однопроводной линии неограниченное количество подобных устройств. Паразитное питание однопроводной линии позволяет прибору функционировать без внешнего источника питания.

Необходимое значение напряжения для питания устройства через отдельный внешний вывод составляет от 3 до 5,5 В. Размещается термометр в транзисторном корпусе ТО-92.

При самостоятельном изготовлении устройства вы можете установить два или более датчиков

Программное обеспечение для работы электронного термометра

Готовое устройство не требует калибровки сенсоров. Остается подключить датчик к компьютерному порту, после чего необходима программа измерения температуры. Подходящим вариантом является Temp.Keeper: она позволяет отслеживать температурный режим различных объектов и сред в зависимости от размещения датчиков.

Полезный совет! Изготовление такого устройства своими руками требует некоторого опыта в конструировании подобных механизмов, а также соответствующих запчастей. Поэтому при отсутствии соответствующего опыта, лучше будет купить уличный электронный термометр, в таком случае вы будете уверены в его исправности и эффективной работе.

Электронные термометры: отзывы о работе

Прежде чем покупать электронное устройство, важно взвесить все за и против. И тут следует обратить внимание на опыт реальных людей, пользующихся устройством долгое время.

Часто электронные градусники с выносным датчиком используют для измерения температуры воды в аквариуме

По отзывам пользователей, есть два основных аспекта, которые советуют учесть при покупке:

1. Убедитесь, что приобретаемый вами термометр влагостойкий. К сожалению, не все модели обладают данной характеристикой, которая имеет принципиальное значение, если вы собираетесь использовать электронный термометр для измерения температуры на улице.
2. При покупке спросите, на какой срок хватает работы батарейки. Научитесь доставать и вставлять батарейки обратно, чтобы легко заменить их в случае необходимости. О ней свидетельствует блеклость цифр дисплея. Если батарейки две, проверьте, какая их них подсела, и замените именно ее – часто бывает, что замены требует лишь одна из батареек, что позволяет сэкономить средства.

Некоторые модели термометров довольно компактны и позволяют носить устройство с собой

 

Из полезных функций по собственному опыту пользователи выделяют:

• встроенный гигрометр для измерения влажности воздуха за окном, ведь без этого показателя сложно поддерживать комфортный микроклимат в помещении; однако, большинство термометров измеряют влажность воздуха только в помещении, поэтому вам актуален термометр с выносным датчиком;
• бытовой домашний термометр с гигрометром позволяет куда точнее ориентироваться в погодных условиях и станет настоящей домашней метеостанцией, ведь показатели в вашей местности могут заметно отличаться от той, где делают замеры метеорологи;
• наличие гигрометра позволяет отслеживать изменение климата на улице в течение дня и, например, выбрать удачный момент для проветривания помещения;
• сравнивая показатели влажности, вы сможете определить источник сырости в помещении.

Таким образом, современные термометры с выносным датчиком не ограничиваются простым измерением температуры на улице или в помещении и позволяют анализировать погодные показатели в любых условиях.

Термометр цифровой с выносным щупом от 790 рублей, большой выбор в Silines.ru

USB термостат c 2-мя релейными каналами RODOS-6B

RODOS-6B – USB термостат в прочном корпусе. С его помощью можно производить измерения температуры окружающей среды, различных установок (морозильники, холодильные установки и др.), а также автоматически управлять внешней нагрузкой при достижении температурой определенных значений (..

2 100 руб

Подробнее

ID Товара: 146

USB термометр многоканальный RODOS-5Z

    RODOS-5Z это простой и удобный в подключении и настройке многоканальный цифровой USB термометр.

  Устройство подключатся в USB-порт компьютера.   Для Вашего удобства, прямо с сайта скачивается бесплатное программное обеспечени..

1 100 руб 980 руб

Подробнее

ID Товара: 178

USB термометр с выносным влагозащищенным датчиком RODOS-5B

Устройство RODOS-5B позволяет получить цифровой термометр c влагозащищенным датчиком температуры DS18B20 в гильзе длиной 1 метр.   Термометр подключается к персональному компьютеру через USB-порт. Устройство будет полезно для применения в быту, дома, на даче, в ба..

1 600 руб

Подробнее

ID Товара: 149

Как работает термометр

Встроенный в щуп датчик под воздействием температуры контролируемой среды генерирует сигнал в цифровом формате.

После передачи сигнала в персональный компьютер через USB порт, он обрабатывается специализированным программным обеспечением, формирующим текущее значение температуры и помещающим его в специальный файл отчёта.

Кроме индикации текущей температуры и сохранения её значения в памяти, программа способна осуществлять передачу информации на любой удалённый компьютер, заданный пользователем. Для передачи используется FTP – сервер. Благодаря этой функции, отслеживать температуру контролируемых объектов, которую измеряет электронный термометр со щупом, можно из любой точки земного шара при наличии интернета.

Оригинальное программное обеспечение, созданное российской компанией – создателем этого оборудования, выложено в свободном доступе на нашем сайте. Программы совместимы с операционными системами семейств Windows и Linux.

Где может применяться

Возможности использования в быту и на производстве цифрового термометра, оснащённого выносным щупом – датчиком весьма обширны. Широкий диапазон измеряемых температур (от -55°С до 125°С) и возможность удалённого контроля позволяют применять прибор для решения следующих задач:

• круглосуточный мониторинг температурного режима жилых и производственных помещений;
• непрерывная фиксация значений температуры наружного воздуха;
• контроль температуры теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения;
• удалённый контроль эффективности работы бытовых холодильников и морозильных камер для хранения пищевых продуктов складов и магазинов.

Разновидности

Цифровые термометры со щупом имеют различные варианты исполнения. В зависимости от своих потребностей, покупатель может выбрать следующие виды моделей:

• приборы, предназначенные для работы с одним выносным датчиком;
• модели, позволяющие подключать от одного до 32 выносных датчиков;
• модели, оснащённые исполнительным блоком, совмещающие в себе функции термометра и термостата.

Покупайте приборы в нашем магазине

Покупая термометр цифровой с щупом у нас, Вы:

• поддерживаете отечественного производителя;
• платите разумную цену за высокое качество;
• оплачиваете покупку с доставкой по всей России в момент её получения, без предоплаты.

Оформляйте заказ на сайте, положив товар в корзину. К Вашим услугам онлайн консультация специалиста и заказ обратного звонка.

 

Экспериментальная оценка беспроводного мониторинга температуры подмышечной впадины с помощью эпидермальных безбатарейных RFID-датчиков

• Список журналов
• IEEE — Коллекция PMC COVID-19
• PMC8791432

Являясь библиотекой, NLM предоставляет доступ к научной литературе. Включение в базу данных NLM не означает одобрения или согласия с содержание NLM или Национальных институтов здравоохранения. Узнайте больше о нашем отказе от ответственности.

IEEE Sens Lett. 2020 ноябрь; 4(11): 1–4.

Опубликовано в сети 9 ноября 2020 г. doi: 10.1109/LSENS.2020.3036486

, ¹ , ¹ , ² , ^{1 , 2} и ²

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Беспроводные эпидермальные устройства (WED), основанные на УВЧ-радиочастотной идентификации (RFID), позволяют проводить бесконтактный и неинвазивный мониторинг человеческого тела путем взятия проб параметров здоровья непосредственно на коже. Что касается температуры тела, то в этом письме сообщается об экспериментальной кампании, направленной на оценку степени соответствия безбатарейного гипсового ВЭД, помещаемого в область подмышечной впадины, со стандартным подмышечным термопарным термометром. Кампания по измерению более 10 добровольцев по 120 температурным показателям показала хорошую корреляцию между инструментами (коэффициент человека p = 0,78) и разница менее 0,6 °C в 95 % измеренных случаев при условии, что применяется пользовательская калибровка. RFID-WED обеспечивает бесконтактное считывание до 20 см и прямую связь с облачной архитектурой. Предусматриваемые приложения включают периодический мониторинг в клинических и бытовых сценариях, а также скрининг ограниченных сообществ, связанных с контролем и восстановлением COVID-19.

Ключевые слова: Применение датчиков, температура тела, эпидермальная электроника, радиочастотная идентификация (RFID)

Body core температура является ключевым параметром здоровья, связанным со многими физиопатологическими состояниями. В условиях чрезвычайной ситуации COVID-19 в настоящее время еще большее внимание уделяется температуре тела [1], [2], поскольку для перестройки деятельности в безопасные условия требуется своевременное выявление возникновения лихорадочных состояний, связанных с инфекциями и вирусными вспышками. Золотым стандартом для его измерения является инвазивный метод, поскольку он требует введения теплового датчика в естественные или хирургические центральные полости тела. Менее интрузивные методы, которые находят практическое и бытовое применение, оценить внутреннюю температуру с помощью гораздо более простых измерений на коже . Обычно их проводят на лбу или в слуховом проходе с помощью тепловизионной камеры или инфракрасных термометров, под мышкой или в ротовой полости с помощью расширительных термометров или термометров на основе термопары. Эти методики достаточно просты в реализации, а время измерения составляет от нескольких секунд в первых случаях до нескольких минут [3].

Возможность регистрации температуры кожи с помощью беспроводные эпидермальные устройства (WED), прикрепленные к пациенту, были совсем недавно исследованы в [5]–[8]. Они сделаны из тонкой эластичной, биосовместимой и воздухопроницаемой мембраны, на которой размещены антенна и интегральная схема (ИС) с дополнительными системно-ориентированными возможностями. ИС одновременно действует как датчик температуры перехода pn и транспондер связи. При удаленном питании WED передает обратно собранные данные с помощью стандарта радиочастотной идентификации (RFID) либо в NFC (13,56 МГц) [5], либо в УВЧ (860–9).60 МГц) диапазон [6]–,[8]. Аккуратно прикрепленный к коже пользователя, он остается функциональным в течение нескольких дней и даже недель. Поскольку для получения мгновенных показаний не требуются батареи, устройство может быть низкопрофильным, недорогим и менее вредным для окружающей среды. Пассивная конфигурация с помощью питомника может использоваться для непрерывного мониторинга [6] без считывателя. Предварительные испытания в контролируемых условиях показали, что УВЧ СВЭ могут гарантировать точность измерения температуры кожи на уровне 0,2 °C по сравнению с прецизионной термопарой [9].]. В отличие от устройств NFC [5] (см. подробнее), WED UHF можно опрашивать на расстоянии до 1,5 м [8] при условии использования антенны размером не менее 3 × 3 см. Соответственно, они являются потенциальными кандидатами на объединение точности и надежности подмышечного термометра [10] с бесконтактной процедурой считывания.

Таблица 2

Сравнение WED и других кожных термометров.

9 0081 Низкий

	Стоимость [$]	Диапазон считывания	Идент.	Точность/точность	Окружающая среда. эффект
Ср	(скан) 200–500	20 см	да	0,3/0,6 °C
eWTS[5]	\	1-3 см	да	0,08 °C	низкий
инфракрасный	100	10 см	нет 9008 2	0,2 °C	Высокая
Th. Cam	15 000	1–2 м	возможно	±1 °C	Среда

Открыть в отдельном окне

900 10 В этом письме мы экспериментально оцениваем надежность УВЧ СВЭ для воспроизведения измерений стандартный электронный термометр подмышечной в результате испытаний на добровольцах в реальных условиях. Цель состоит в том, чтобы определить наиболее подходящее размещение датчика, процедуру измерения (см. Раздел II) и оценку степени точности аксиллярного термометра, исходя из приблизительных данных, а также путем введения пользовательской калибровки (см. Раздел III). ).

A. Пассивный RFID-датчик в области подмышек

Рассматриваемый термометр WED (см. ) получен из схемы антенны в [8] с удаленным вспомогательным проводом для целей миниатюризации. Это многослойная мягкая метка UHF RFID, состоящая из прямоугольной рамочной антенны размером 11 × 8 мм ² , оснащенной ориентированной на считывание RFID-микросхемой (Axzon Magnus-S3). Петля представляет собой алюминиевую дорожку размером 10- мкм мкм, вытравленную на полиэтиленовой подложке толщиной 50- мкм мкм [см.], которая зажата между двумя слоями биосовместимого силикона толщиной 1 мм. Все устройство заключено в тонкий (220 мкм м) клейкий нетканый стерильный тканевый пластырь медицинского назначения (BSN Medical — Fixomull Stretch) для удобного и прочного сцепления с кожей. WED предназначен для использования только на здоровой коже. Более того, в то время как пластырь является одноразовым, модуль центральной петли может сниматься и повторно использоваться одним и тем же пользователем несколько раз с новыми пластырями при условии правильного выполнения процедур очистки и дезинфекции. Наконец, отсутствие батареи и других негерметичных компонентов делает WED чрезвычайно безопасным от риска повреждения кожи.

Открыть в отдельном окне

СР Пластырь для определения температуры кожи. (а) Покомпонентное изображение, (б) радиочастотный модуль и (в) инкапсулированный прототип в стерильном медицинском пластыре.

Уменьшенный размер по сравнению с [8] и размещение в области подмышек сделали WED подходящим для считывания с расстояния до 20 см [см. ] с помощью антенны считывателя с круговой поляризацией, излучающей 3,2 Вт EIRP. Такое расстояние позволяло комфортно читать во всех последующих тестах, даже когда метка была полностью закрыта предплечьем. Для больших расстояний потребуется проволочный усилитель вокруг петли, как в [8], за счет увеличения размера антенны. Соответственно, следует рассмотреть другое место размещения, например туловище.

Открыть в отдельном окне

(а) Пример индикатора уровня принимаемого сигнала (RSSI) считывателя при изменении расстояния от метки. RSSI значительно падает для d > 25 см, что делает связь нестабильной. (b) Температурные профили (датчик RFID и эталонный датчик термопары), измеренные в течение 35 минут в случае двух положений руки (расслаблено вниз и наклонено на 45°).

Для избавления от производственных погрешностей датчики были предварительно откалиброваны при одной и той же температуре окружающей среды.

B. Измерительная установка

Система опроса состоит из считывателя Jadak UsbPro, подключенного к патч-антенне с круговой поляризацией (мощность излучения EIRP = 3,2 Вт при 867 МГц), которые оба встроены в стойку в виде тотема (см. ). Ридер управляется персональным компьютером, на котором установлено специальное программное обеспечение для сбора, обработки и визуализации данных. Следуя пошаговой процедуре, пользователя просят 1) пройти идентификацию (инвентаризация), 2) взять и ввести эталонную температуру подмышки T _A с помощью цифрового электронного термометра (Chicco Digi Baby, Artsana SpA, диапазон 32–42,9 °C, точность: ±0,1 °C в пределах 35,5–42,0 °C и ±0,2 °C вне этого диапазона, точность : ±0,2 °C (экспериментально получено по 20 измерениям) и, наконец, 3) собрать температуру RFID-метки T _метки посредством опроса термометра WED. Звуковая обратная связь помогает пользователю оставаться достаточно близко к тотему (< 20 см), чтобы получить данные. вернувшиеся T _{Данные тега} представляют собой среднее значение по 12 образцам, имеющим самые низкие и самые высокие значения выпадения. Затем применяется поправка на мощность, как в [9], для учета нелинейности датчика температуры перехода pn- на плате ИС как следствие пользовательского относительного положения относительно точки. читатель. Стенд последовательно выполняет пять измерений ВД для усреднения в течение примерно 30 с.

Открыть в отдельном окне

Размещение СР в подмышечной впадине и установка для измерения.

C. Добровольцы

Экспериментальная кампания с участием 10 здоровых добровольцев (четыре мужчины, шесть женщин, 25≤возраст≤50, индекс массы тела 17,7≤ИМТ≤27,2) проводилась в июле 2020 г. Римский университет «Тор Вергата». Каждый доброволец носил датчик под мышкой. Никакого контроля над одеждой не было. Всего за 2–3 дня использования было зафиксировано 120 измерений.

D. Влияние времени измерения

Время, необходимое термометру RFID WED для достижения теплового равновесия с подмышкой и, соответственно, для предоставления значимых данных, было предварительно оценено для одного из добровольцев (возраст = 28, ИМТ = 19). .8, в ) нестационарным измерением. Для сравнения использовалась термопара зонда k-типа, помещенная в то же положение тела и отобранная 16-битным устройством сбора данных (MonoDAQ-U-X от DEWESoft).

Измерение началось сразу после того, как датчики были закреплены в подмышечной впадине [см. ]. Менее чем через 5 мин (постоянная времени IC в [11]) две температуры сходились к равновесию. Подъем руки за 5 мин вызывал снижение, вероятно, за счет потока воздуха в подмышечной области. Как только руку снова вернули, температура восстановилась до прежнего стабильного значения примерно за 5 мин. Следовательно, для получения надежных данных предплечье должно быть прижато к телу не менее чем за 5 минут до опроса RFID.

E. Влияние положения

Для оценки вариабельности отклика датчика RFID при размещении в области подмышечной впадины для одного и того же добровольца рассматривались три различных положения вдоль средней подмышечной линии (см. ). Эталонное значение, предоставленное электронным термометром, было собрано в позиции и . Когда датчик располагался слишком далеко от подмышечной впадины (позиция c ), измерялась разница температур до 1 °C. Соответственно датчик должен крепиться в позиции а или б .

Открыть в отдельном окне

Температура по термометру WED, расположенному в трех разных местах под подмышечной впадиной. а – полость (0 см), б – середина (3 см), в – основание (6 см). Контрольная температура электронного термометра в положении а) составила T _A = 36,6 °C.

F. Влияние одежды и внешней температуры

Влияние одежды на измерение оценивалось в отношении положения b (более восприимчиво, чем положение a, к воздушному потоку и внешней температуре). Добровольца попросили надеть толстое хлопчатобумажное пальто, а затем, в другом тесте, легкую майку. Измерения проводились в помещении ( T _E = 28,7 °C) и на открытом воздухе ( T _E = 37,7 °C). Результаты демонстрируют повторяемость измерений независимо от одежды и условий окружающей среды с расхождением между данными менее 0,2 °C (сопоставимо с точностью эталонного термометра).

Таблица 1

Выходные данные датчика RFID для различных температур одежды и окружающей среды.

Т E (°C)	28,7		37,7
Одежда	Рубашка	Пальто 9 0082	Рубашка	Пальто
T Бирка (°C)	35,9 ± 0,1	35,9 ± 0,1	36,0 ± 0,1	36,1 ± 0,1
Ссылка. (°C)	36,2	36,2	36,2	36,4

Открыть в отдельном окне

показывает пример температурного профиля того же добровольца, что и выше, который был снят системой RFID в течение нескольких дней и сравнен с электронным подмышечным термометром. Два набора данных находятся в разумном согласии со средним значением разницы и стандартным отклонением цифровой подмышечный термометр.

А. Обработка данных

Затем весь набор данных десяти добровольцев был обработан для определения точности системы по отношению к эталону. Образцы с температурой ниже 35 °C считались артефактами и выбрасывались [12]. Соответственно, собранные полезные данные попадают в диапазон 35–37,5 °C.

Точки данных распределяются [см. ] вдоль идеальной диагональной линии с коэффициентом корреляции Пирсона p = 0,48 между измерениями RFID и эталоном. Относительная кумулятивная функция распределения [см. ] разницы между двумя наборами данных показывает, что в 60% случаев согласование лучше, чем 0,5 °C. Диаграмма Бланда-Альтмана [12] [см. ] возвращает смещение и стандартное отклонение, так что степень согласия составляет ±1 °C в пределах 95% доверительный интервал во всем рассматриваемом диапазоне температур. Линия регрессии почти горизонтальна, так что отклонение можно считать почти стабильным в исследуемом диапазоне.

Открыть в отдельном окне

Численная обработка степени совпадения двух наборов данных без пользовательской калибровки. (a) и (d) Данные RFID по сравнению с эталонным термометром. (b) и (e) Кумулятивное распределение различий. (в) и (е) Диаграммы Бленда–Альтмана с обозначением 95% предел согласия, предвзятость и линейная регрессия.

B. Пользовательская калибровка

Затем тот же набор данных был повторно обработан путем введения пользовательской калибровки , которая может быть рассчитана раз и навсегда сразу после прикрепления WED под подмышечной впадиной. А именно, показания температуры электронного термометра в первом раунде измерения ( n  = 1) на k -м добровольце () используются для калибровки всех следующих n -х данных RFID () для того, чтобы избавиться возможной изменчивости пользователя из-за размещения гипса и адгезии к коже. В формулах калиброванная температура метки равна

Затем эта калибровка была применена ко всему набору данных этого добровольца, и систематические ошибки были заметно уменьшены. Действительно, корреляция значительно улучшается [см.], с индексом Пирсона p = 0,78 . Несмотря на то, что новое смещение () сравнимо со смещением без калибровки, стандартное отклонение теперь меньше (), что приводит к разнице примерно в ±0,58 °C между двумя термометрами (степень согласия 95%) почти во всех рассматриваемых измерениях. диапазон [см. и ]. Стоит отметить, что авторы смогли повторно использовать одни и те же калибровочные данные, несколько раз отсоединяя и снова прикрепляя ВЭД на одном и том же добровольце в течение 5–7 дней, сохраняя указанную выше степень согласия с электронным термометром.

Даже в реалистичном сценарии данные UHF RFID-термометра кожи сравнимы с данными обычного электронного датчика, расположенного в той же области. При правильном использовании (т. е. при размещении датчика близко к подмышечной ямке и удерживании руки закрытой в течение 5 минут перед сбором данных) среднее отклонение незначительно, а степень согласия составляет ± 1 °C, независимо от условий окружающей среды и окружающей среды. условия одежды. Кроме того, заметное улучшение может быть достигнуто с помощью пользовательской калибровки, которая устанавливается только во время первого измерения (степень согласия ±0,5 °C, индекс корреляции 0,78). Время, необходимое для продолжительности калибровки, в основном связано со временем, необходимым для сбора эталонной температуры (1–3 мин). Такая первоначальная дополнительная сложность может быть приемлемой, когда пользователь должен периодически контролироваться.

Термометры WED могут быть недорогими (менее 1 доллара за штуку), в то время как стоимость считывателя колеблется от 200 долларов (мобильный брелок) до 500 долларов (стационарный считыватель со встроенным компьютером). Поскольку МЭД, естественно, позволяют идентифицировать пациентов с помощью уникального идентификационного кода IC, они могут иметь преимущество перед более сложными инфракрасными и тепловизионными камерами (см. ) при эпидемическом контроле и скрининге в сценариях, когда сообщество людей регулярно делят пространство и деятельность (дома престарелых, больницы, казармы) и, следовательно, могут носить устройство в течение нескольких дней.

Эта работа была частично поддержана Lazio Innova в рамках «Programma Gruppi di Ricerca — SECOND SKIN» в рамках гранта 85-2017-14774 и частично Римским университетом Tor Vergata в рамках «Beyond Borders — эпидермальные сенсорные сети для развивающихся сетей 5G». систем» по гранту E84I110005.

[1] Aw J., «Бесконтактный портативный кожный инфракрасный термометр для скрининга лихорадки во время глобальной чрезвычайной ситуации COVID-19», J. Hospital Infection, vol. 104, нет. 4, с. 451, 2020. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

[2] Сяо С.-Х. и др., «Измерение температуры тела для предотвращения пандемии COVID-19 в больницах на Тайване: необходимо повторное измерение», J. Hospital Infection, vol. 105, нет. 2, стр. 360–361, 2020 г. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

[3] Вернер Дж., «Измерение температуры человеческого тела», Браме А. (ред.), Всесторонний Биомедицинская физика, т. 1, с. 5. Амстердам, Нидерланды: Elsevier, 2014 г. , стр. 107–126. [Google Scholar]

[4] Ким Д. Х. и др., «Эпидермальная электроника», Science, vol. 333, нет. 6044, стр. 838–843, 2011. [PubMed] [Google Scholar]

[5] Кришнан С. Р. и др., «Беспроводная эпидермальная электроника без батарей для непрерывной, количественной, мультимодальной тепловой характеристики кожи», Small, vol. 14, нет. 47, 2018, ст. нет. 1803192. [PubMed] [Google Scholar]

[6] Miozzi C., Nappi S., Amendola S., Occhiuzzi C. и Marrocco G., «Конфигурируемая эпидермальная RFID-плата общего назначения с двусторонней дискретной настройка импеданса», IEEE Antennas Wireless Propag. Лет., т. 18, нет. 4, стр. 684–687, апр. 2019. [Google Академия]

[7] Miozzi C., Amendola S., Bergamini A. и Marrocco G., «Клинические испытания беспроводных датчиков эпидермальной температуры: предварительные результаты», в Proc. Евро. Мед. биол. Энгин. конф., 2017. С. 1041–1044. [Google Scholar]

[8] Miozzi C., Amato F. и Marrocco G., «Производительность и долговечность нитевидных антенн в качестве растягиваемых эпидермальных меток UHF RFID», IEEE J. Radio Freq. Идентификация, подлежащая публикации, doi: 10.1109/JRFID.2020.3001692. [CrossRef]

[9] Camera F. и Marrocco G., «Электромагнитная коррекция биоинтегрированных датчиков RFID для надежного мониторинга температуры кожи», IEEE Sens. J., будет опубликована, doi: 10.1109/JSEN.2020.3014404. [CrossRef]

[10] Чатурведи Д., Вилхекар К.Ю., Чатурведи П. и Бхарамбе М.С., «Сравнение подмышечной температуры с ректальной или оральной температурой и определение оптимального времени размещения у детей», Indian Pediatrics, vol. 41, стр. 600–603, 2004 г. [PubMed] [Google Scholar]

[11] Амендола С., Бовесекки Г., Паломби А., Коппа П. и Маррокко Г., «Дизайн, калибровка и эксперименты с эпидермальный датчик RFID для дистанционного контроля температуры», IEEE Sens, J., vol. 16, нет. 19, стр. 7250–7257, окт. 2016. [Google Scholar]

[12] Джаварина Д., «Понимание мягкого анализа Альтмана», Biochemia Medica, vol. 25, нет. 2, стр. 141–151, 2015 г. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [Google Scholar]

---

Статьи от Ieee Sensors

Traceable Термометры для цифрового контроля температуры

Когда это особенно важно, цифровые термометры Traceable® помогут вам измерять, контролировать, записывать и дистанционно записывать температуры для удовлетворения критических потребностей — всегда Traceable®.