新型冠狀病毒疫情使測溫產品的市場需求急速上升，紅外測溫儀和口罩一樣，成為防疫抗災的重點管控醫(yī)療產品。紅外測溫儀，常見的市場名稱包括耳溫槍、額溫槍等，是一種常見的二類醫(yī)療設備。

隨著產量的劇增和應用的增加，也有不少群眾在網上反映，一些場所使用的測溫儀測量不準，這是什么原因？這方面問題應該怎么解決？本文將從產品設計的角度，對影響紅外測溫儀準確性的因素進行分析。

產品分類

體溫測量分為接觸式和非接觸式，接觸式的以負溫度系數熱敏電阻原理（NTC: negative temperature coefficient）為主，非接觸式的以紅外原理（IR: Infrared）為主：

表一：產品分類

紅外測溫儀產業(yè)鏈

圖一：中國紅外體溫檢測儀企業(yè)數量分布圖

我國的紅外測溫設備生產企業(yè)主要集中在珠三角和長三角，這也和整個醫(yī)療器械產業(yè)的地域分布高度重合。紅外測溫設備的上下游相關產業(yè)鏈如下所示：

圖二：紅外測溫設備產業(yè)鏈圖

從上游供應鏈管理來看，影響紅外測溫設備準確度最關鍵的因素有3個：紅外傳感器性能，光路系統(tǒng)，校準系統(tǒng)。

注意：本文主要討論熱電堆原理的紅外檢測儀（耳溫槍、額溫槍），關于焦平面技術，請參考昆明物理研究所王憶鋒和黃江平老師的論文《紅外焦平面探測器陣列規(guī)格的發(fā)展》。

紅外傳感器性能

下面以市面上常見的安費諾傳感器公司（ASTG）ZTP148-SR紅外熱電堆傳感器為例，來分析傳感器性能對測溫準確性的影響。

ZTP148-SR紅外熱電堆傳感器結構如下圖所示

圖三：紅外傳感器產品和結構圖

下表是ZTP148-SR的參數表，里面的專業(yè)術語很多，大家可以找一些相關教科書做一個系統(tǒng)的學習，譬如電子工業(yè)出版社的《紅外物理與技術》，當然也可以在后臺給小編留言，進行更詳細的探討。在這里，小編和大家一起討論一個主要的參數---“噪聲電壓”。

表二：ZTP-148SR參數圖表

所謂噪聲電壓，就是這個傳感器自身的熱噪聲幅度，如果接受到的紅外信號比噪聲電壓還小，探測器就無法區(qū)分是噪聲還是信號了。一個好的紅外傳感器，至少要能夠區(qū)分0.03度的溫差對應的紅外信號。

另外，還有一個隱藏參數也需要考慮，就是傳感器的長期穩(wěn)定性。長期穩(wěn)定性無法在出廠時進行檢測，所以很多廠家都是通過老化模型進行模擬，而安費諾傳感器公司（ASTG）作為老牌紅外傳感器生產企業(yè)，使用的是直接法進行評測，下圖是一批放置了5年（2013年~2018年）的傳感器的測試數據，可以看出：平均敏感度漂移在1%以下。

圖四：紅外傳感器長期穩(wěn)定性數據表

光路系統(tǒng)

圖五：光路系統(tǒng)圖

如圖所示，S為感溫面積，D是測溫槍到被測物體的距離；S是被測物體（高溫區(qū)域）的直徑。案例1（D1：S1），被測物體直徑大于測溫儀視場的直徑，可以準確獲得被測物體的溫度，是最好的測溫方式。案例2（D2：S2），被測物體直徑等于測溫儀視場的直徑，理論上可以準確獲得被測物體的溫度，但是很有可能受到干擾，不推薦。案例3（D3：S3），被測物體直徑小于測溫儀視場的直徑，受背景或周圍物體溫度的影響，難以準確獲得被測物體的溫度，不推薦。測溫儀的DS比越高，測溫儀的視場就越小，能夠準確捕捉到的目標物體也就越小。

校準系統(tǒng)

紅外人體測溫系統(tǒng)對精度的要求（0.2度）比一般的工業(yè)測溫高（1~2度），所以出廠前的校準是一個非常重要的環(huán)節(jié)，下圖是一個典型的紅外人體測溫系統(tǒng)的校準的過程，從圖中可以看出，一套高精度校準設備非常重要，需要定期去國家計量檢測中心檢驗標定。

圖六:校準系統(tǒng)

醫(yī)療設備認證

最后，還需要提醒大家注意的一點是：人體測溫設備屬于二類醫(yī)療設備，銷售前需要取得國家食品藥品監(jiān)督局的注冊證，現在各大檢測機構也在加班加點，指導企業(yè)規(guī)范生產流程，在提升產量的同時也要保證質量。下面是2020年2月3日《呼和浩特晚報》的相關報道，也可以從另一個側面幫助大家了解國家對紅外測溫設備準確度的重視程度（以下應用自《呼和浩特晚報》）。

從前期自治區(qū)市場監(jiān)管局組織現場檢測校準情況看，測溫儀存在問題主要有以下情況：

一是購買產品不合格。有些使用單位通過網絡渠道購買的人體紅外測溫儀不符合國家標準，質量不可靠。人體紅外測溫儀屬二類醫(yī)療器械，建議消費者到具有二類醫(yī)療器械經銷資質的正規(guī)商家購買使用；

二是許多單位和消費者使用前未進行檢測校準，也未進行調試，容易產生測溫偏差；

三是操作人員不了解測溫儀性能，測溫儀對環(huán)境溫度等條件有一定要求，室外溫度過低時容易停機；