艾邁斯歐司朗讓“溫度”傳遞健康

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近年來疫情的影響下，公眾對(duì)于健康監(jiān)測的意識(shí)有了顯著提升，可穿戴設(shè)備與醫(yī)療設(shè)備迅速融入人們的日常生活，同時(shí)也迎來了新的增長需求。根據(jù)IDC在《全球可穿戴設(shè)備市場季度跟蹤報(bào)告》中數(shù)據(jù)，全球可穿戴設(shè)備的出貨量在過去幾年中持續(xù)增長，其中2023年第三季度全球可穿戴出貨量1.5億臺(tái)，同比增長2.6%，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到數(shù)億臺(tái)的規(guī)模。在此背景下，溫度傳感器的特性與應(yīng)用迎來了快速的創(chuàng)新與變化。艾邁斯歐司朗，作為智能傳感器和發(fā)射器的全球領(lǐng)導(dǎo)者，憑借其在傳感器技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累，已經(jīng)將溫度傳感器的技術(shù)和性能提升到一個(gè)全新的高度。AS62XX就是基于艾邁斯歐司朗的技術(shù)積累與對(duì)市場需求的精準(zhǔn)理解推出的最適合人體溫度測量的溫度傳感器之一。
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溫度傳感進(jìn)入生活
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移動(dòng)電話、腕表、耳機(jī)及其他智能可穿戴技術(shù)正日益增多，可穿戴設(shè)備就像一名細(xì)心的“監(jiān)護(hù)者“對(duì)人體體溫進(jìn)行監(jiān)測，使得這些設(shè)備能夠追蹤包括體溫、心率、呼吸頻率、血氧飽和度（SpO2）、血壓、血糖水平以及身體組成等在內(nèi)的眾多生理指標(biāo)。通過這些綜合的健康數(shù)據(jù)監(jiān)控，它們不僅對(duì)用戶的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且正在逐步實(shí)現(xiàn)其作為醫(yī)療級(jí)設(shè)備的潛力和發(fā)展趨勢(shì)。艾邁斯歐司朗根據(jù)消費(fèi)者需求的多樣性，使得AS62XX溫度傳感器在多領(lǐng)域滿足市場的需求。
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在醫(yī)療領(lǐng)域，AS62XX系列溫度傳感器被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療和個(gè)人健康管理。隨著便攜式醫(yī)療設(shè)備需求的增加，這些傳感器被用于日常體溫檢測、壓力監(jiān)測和連續(xù)血糖監(jiān)測（CGM）等多種應(yīng)用。
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在消費(fèi)電子領(lǐng)域，AS62XX溫度傳感器在手表手環(huán)、耳機(jī)等可穿戴設(shè)備中發(fā)揮著重要作用。這些設(shè)備已完全進(jìn)入人們的日常生活，具有健身追蹤、聽力輔助，皮膚溫度精準(zhǔn)檢測等功能。例如，在運(yùn)動(dòng)過程中，溫度傳感器可以幫助監(jiān)測身體的溫度變化，從而更好地評(píng)估運(yùn)動(dòng)效果和身體狀況。搭載AS62XX溫度傳感器的可穿戴設(shè)備，通過算法推測皮膚的溫度從而快速獲得人體溫度的數(shù)值。
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不僅僅是在可穿戴設(shè)備以及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，AS62XX溫度傳感器在便攜式電子設(shè)備和環(huán)境溫度監(jiān)測領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。無論是在相機(jī)、SSD硬盤、電池充電系統(tǒng)、電機(jī)，還是機(jī)器人和自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV）中，AS62XX都會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控其內(nèi)部溫度，確保設(shè)備在安全和最佳工作溫度下運(yùn)行，從而保護(hù)敏感的電子元件，防止過熱導(dǎo)致的性能下降或損壞，并最終延長設(shè)備的使用壽命。此外，AS62XX溫度傳感器還可在HVAC暖通空調(diào)系統(tǒng)里監(jiān)測和控制環(huán)境溫度，不僅確保了室內(nèi)環(huán)境的舒適性，還通過精確控制幫助節(jié)約能源，提高系統(tǒng)效率。
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不是所有的溫度傳感器都是AS62XX
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艾邁斯歐司朗的AS62XX溫度傳感器運(yùn)用檢測溫度的傳感元件為Si雙極型晶體管。傳感元件的模擬信號(hào)可由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)一步處理，寫入寄存器中?？赏ㄟ^I2C總線訪問寄存器等技術(shù)達(dá)到其快速的反應(yīng)能力、低能耗、高精確度以及最小化的自產(chǎn)熱等特性。
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1.高精度測量：AS62XX在高準(zhǔn)確度上進(jìn)行了電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室的反復(fù)評(píng)估、生產(chǎn)的校準(zhǔn)等流程，當(dāng)客戶拿到產(chǎn)品后不需要在軟硬件上進(jìn)行校準(zhǔn)。在測量高精準(zhǔn)度上，AS62XX做到了±0.09°c（@35°c）的溫度誤差，滿足當(dāng)前醫(yī)療溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)EN 12470-3；

2.超低功耗：由于產(chǎn)品都是由鋰電池進(jìn)行供電，那么使用功耗就決定了產(chǎn)品日常的使用時(shí)間。AS62XX在待機(jī)狀態(tài)下僅為0.1μA的低功耗，即便在每秒有4次采樣的工作模式下也只有6μA的功耗。同時(shí)，中斷功能可進(jìn)一步降低功耗，非常適合可穿戴設(shè)備等電池供電的應(yīng)用，有助于延長設(shè)備的電池壽命；

3.集成尺寸?。簽闈M足愈來愈緊湊和輕便的可穿戴設(shè)備，AS62XX系列采用WLCSP封裝尺寸僅為1.5mm*1.0mm，非常適合空間受限的應(yīng)用；

4.耗材減少：AS62XX系列采用的外部元器件數(shù)量少，僅需要去耦電容以確保電路的正常運(yùn)行和性能，無需額外的參考電阻、LDO、ADC等其他元器件的時(shí)間和成本；

5.高便捷與易于操作：AS62XX系列已經(jīng)進(jìn)行了校準(zhǔn)，不需要再進(jìn)行軟硬件的校準(zhǔn)，方便與其他系統(tǒng)集成。諸多可供選擇的I2C地址，確保大量傳感器集成為首批原型；

6.高可靠性：艾邁斯歐司朗的高品質(zhì)制造工藝確保了產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性和可靠性，AS62XX配備了預(yù)警功能，可在軟件里設(shè)置溫度預(yù)值，當(dāng)實(shí)際測試溫度超過預(yù)值時(shí)會(huì)通過金屬觸點(diǎn)發(fā)送警示的信號(hào)給到MCU。
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AS62XX憑借其自身特性非常適合對(duì)整體功耗需求敏感的便攜式可穿戴產(chǎn)品，為其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供更加多變的形式以及空間，進(jìn)而覆蓋多元化的場景需求。
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靈活設(shè)計(jì)造就卓越性能
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艾邁斯歐司朗的AS62XX考慮到不同可穿戴設(shè)備下采集人體溫度的用例，對(duì)其設(shè)計(jì)出更靈活的系統(tǒng)以及導(dǎo)熱方式。如圖一，AS62XX通過導(dǎo)熱膠連接至金屬觸點(diǎn)，利用金屬觸點(diǎn)的高導(dǎo)熱系數(shù)從而接觸皮膚實(shí)現(xiàn)較好的熱傳導(dǎo)，由于占用空間小使其更加適用于便攜性強(qiáng)的可穿戴設(shè)備；圖二是將AS62XX通過熱導(dǎo)孔的方式將熱量導(dǎo)到PCB板的背面?zhèn)鬟f至金屬彈片上，金屬彈片接觸到金屬觸點(diǎn)上與皮膚進(jìn)行接觸從而導(dǎo)熱，此設(shè)計(jì)方案更加適用PCB上空間有限，整體空間受限的情況下使用。兩種設(shè)計(jì)方案在使用期間與人體皮膚都有良好的導(dǎo)熱接觸，從而更加精準(zhǔn)的熱量傳遞。

圖一（圖片來源：艾邁斯歐司朗）

圖二（圖片來源：艾邁斯歐司朗）

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溫度傳感器在實(shí)際的使用中，溫度的流失以及外部的壓力等都會(huì)導(dǎo)致測量精度偏差從而影響監(jiān)測水平。AS62XX通過電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)評(píng)估到生產(chǎn)線測試校準(zhǔn)系列流程來保持高準(zhǔn)確度。如圖三的溫度精度圖，黑色曲線代表AS62XX產(chǎn)品在實(shí)際測試中的溫度誤差值，這些誤差值是圍繞0°C波動(dòng)的。同時(shí)，我們考慮到大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分散程度，制定了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（3 sigma），得到了灰色的兩條曲線，這代表了預(yù)期的誤差范圍。紅色曲線則代表了產(chǎn)品制定出廠規(guī)格時(shí)設(shè)定的上下規(guī)格線。由此可見，在最適宜皮膚溫度檢測范圍內(nèi)的溫度20°C到42°C之間，AS62XX系列產(chǎn)品都維持了極小的溫度誤差，使其溫度測量的精度更加精準(zhǔn)。與此同時(shí)，像手環(huán)、手表等終端的設(shè)備在實(shí)際使用的時(shí)候會(huì)受到機(jī)械的壓力與扭曲導(dǎo)致溫度偏差。如圖四，艾邁斯歐司朗抽取AS62XX系列36片樣品與競爭對(duì)手樣品進(jìn)行施加壓力前后誤差測試，根據(jù)測試結(jié)果顯示，競爭對(duì)手的產(chǎn)品在受到機(jī)械壓縮時(shí)平均誤差會(huì)進(jìn)一步增加，導(dǎo)致其測溫準(zhǔn)確度降低。而AS62XX系列樣品在施加壓力的整個(gè)過程中表現(xiàn)都十分穩(wěn)定。無論是在溫度控制還是在壓力的測試中，AS62XX系列的溫度誤差都控制在了±0.09°c，符合人體測溫產(chǎn)品的規(guī)定。

圖三（圖片來源：艾邁斯歐司朗）
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圖四（圖片來源：艾邁斯歐司朗）
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結(jié)束語

隨著技術(shù)的進(jìn)步，可穿戴設(shè)備集成了先進(jìn)的溫度傳感技術(shù)，從而豐富了消費(fèi)者的體驗(yàn)并拓寬了產(chǎn)品選擇范圍。展望未來，將人體生理指標(biāo)測量作為各類便攜式設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)功能似乎已成大勢(shì)所趨，這將在日常生活中為用戶帶來巨大便利。艾邁斯歐司朗的AS62XX系列溫度傳感器是其在智能傳感技術(shù)領(lǐng)域的最新突破，預(yù)計(jì)這些傳感器將繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，并在可穿戴設(shè)備及醫(yī)療行業(yè)中引領(lǐng)發(fā)展潮流。
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