韩日华

摘要：本文通过分析温敏二极管在不同工况下的测温灵敏度及精度，采用了高精度互换电路设计，并提出了相关修正方法。实验表明，采用高精度互换设计的技术架构可以有效解决元件批次和环境带来的PN节电压浮动问题，可以将量产化的医疗体温测量系统精度控制在0.1℃误差内，具有较好的应用前景和价值。

关键词：温敏二极管;高精度互换;体温监测

1  引言

不同材料温敏二极管的灵敏度大约都在-1.8至-2.2mV/℃，而且相同材料的温敏二极管其零点工作电压也不一致，在医疗设备体温测温电路设计中发现同种材质的温敏二极管其偏差电压对测温精度影响较大，无法进行大批量生产。本文介绍了一种温敏二极管应用于体温测温的高精度互换设计及修正方法，可使得批量温敏二极管生产的测温传感器能够满足体温测温精度0.1℃的技术指标要求。

2 PN结测温原理

众所周知，PN结测温的理论基础是著名的Shockley方程式，对于理想二极管对于正向电压Uf不是太小，则当正向电流为If时，其正向电压Uf和温度T之间的关系可由下式表示：

3电路设计及修正方法

3.1温敏二极管测温系统框图

体温温度检测范围一般常规温度范围在34.0℃-42.0℃之间，在温敏二极管信号电路中有效电压变化范围为V=8℃*4mV/℃=32mV;A/D采集模块的基准电压选用3.3V，因低电压区和高电压区具有非线性则可取0.15V-3.15V的3V电压范围进行采集数据;则温敏二极管信号电路可进行放大倍数A=3000mV/32mV=93.75;A/D采集模块一般可采用12位AD芯片，对应的采集位数为4096点，一个数据点所对应的温度分辨率为8℃/4096=0.00195≈0.002℃/数据点。……