智能分離式體溫測(cè)量器

山東省威海市普陀路小學(xué) 崔燕梅

一、問題提出

2020 年，一場(chǎng)突如其來的新冠疫情席卷全球，徹底改變了我們的學(xué)習(xí)和日常生活，出門戴口罩、隨時(shí)隨地測(cè)量體溫成了我們的日常。作為一名小學(xué)生，在居家學(xué)習(xí)時(shí)，我們每天都要向班主任老師匯報(bào)體溫。周末還好說，爸爸媽媽們就在身邊，可以幫助我們測(cè)量體溫，并用手機(jī)通過班級(jí)群上報(bào)體溫。可是爸爸媽媽們不在家時(shí)這就成了一個(gè)難題，我們好多小學(xué)生不會(huì)使用水銀溫度計(jì)或者使用不規(guī)范，因此每次測(cè)量體溫時(shí)爸爸媽媽們都很緊張，生怕我們把體溫計(jì)打碎了。在全國(guó)人民的共同努力下，新冠疫情在我國(guó)終于得到控制，我們又回到了快樂的校園，但是因?yàn)橐咔檫€沒有徹底結(jié)束，我們每天入校還是要測(cè)量體溫，老師每天要為我們測(cè)量上報(bào)4 次體溫，非常辛苦。因此我在想：如果有一種體溫計(jì)構(gòu)造安全不易碎，且自己會(huì)測(cè)量體溫并上報(bào)數(shù)據(jù)那該多好??！出于這個(gè)原因，我開始了“智能分離式體溫測(cè)量器”的發(fā)明研究。

二、設(shè)計(jì)思路

有了想法我就開始了動(dòng)腦設(shè)想，我看到家里的電子時(shí)鐘上有測(cè)量房間溫度的電子溫度計(jì)，于是想到了一種測(cè)量體溫的方法：把測(cè)量房間溫度的溫度計(jì)改裝成很小的測(cè)量體溫的體溫計(jì)，帶在小學(xué)生身上，就可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)顯示體溫。我還發(fā)現(xiàn)家里的手持顯示屏電子秤稱完體重后數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳送到手持顯示屏上，而且還能用藍(lán)牙無線技術(shù)綁定到媽媽手機(jī)上。聽爸爸說這是運(yùn)用了無線數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)，可以遠(yuǎn)程無線同步顯示。

那是不是可以讓每個(gè)小學(xué)生都隨身攜帶一個(gè)裝有溫度感應(yīng)器并能夠遠(yuǎn)程發(fā)送實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)的體溫器使用端，而在老師那里放一個(gè)帶有顯示屏的數(shù)據(jù)接收器，這樣只要小學(xué)生攜帶體溫器，老師就可以實(shí)時(shí)了解大家的體溫，免去一個(gè)一個(gè)測(cè)量記錄的時(shí)間呢？

三、作品設(shè)計(jì)圖

我認(rèn)真學(xué)習(xí)了電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)方法，知道了它具有一個(gè)溫度感應(yīng)器、一個(gè)溫度判斷電路板、一個(gè)顯示溫度的電子屏。我們可以依此組裝一個(gè)簡(jiǎn)單的電子體溫計(jì)。電子體溫計(jì)的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單：一個(gè)戴在手腕上的腕帶，可以測(cè)量體溫；一個(gè)可以智能判斷溫度高低的電路；一個(gè)可以顯示溫度的顯示屏。

四、發(fā)明制作過程

設(shè)計(jì)好作品后我就和爸爸開始動(dòng)手制作。首先我和爸爸列材料清單到商店購(gòu)買了所需要的部件：1 個(gè)粘貼式護(hù)腕、2 個(gè)溫度感應(yīng)器、1 個(gè)溫度判斷電路、1 塊顯示溫度的電子屏、1 塊數(shù)控玻纖板、1 個(gè)電池盒、2 塊無汞超強(qiáng)碳電池、2 個(gè)LED 燈泡。有了這些材料我就在爸爸的幫助下開始組裝“智能分離式體溫測(cè)量器”。

我將2 個(gè)溫度感應(yīng)器連接到數(shù)控玻纖板上的溫度判斷器上，并安裝上小LED 燈以提示工作狀態(tài)。在溫度判斷器上設(shè)計(jì)不同溫度提示音，然后將顯示屏上的無線接收器與玻纖板上的發(fā)射器對(duì)上信號(hào)連接，再接上電池當(dāng)作電源。最后將溫度感應(yīng)器隱藏到可粘貼護(hù)腕中，美觀實(shí)用的“智能分離式體溫測(cè)量器”就制作完成了。

五、工作原理

“智能分離式體溫測(cè)量器”的使用非常簡(jiǎn)單，將裝有2 個(gè)溫度感應(yīng)器的粘貼式護(hù)腕戴到體溫較為穩(wěn)定的手腕上，只要等待2秒鐘，溫度感應(yīng)器就會(huì)將體溫測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到數(shù)控玻纖板上的溫度判斷器，溫度判斷器根據(jù)報(bào)送的體溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行智能判定，體溫正常時(shí)LED 燈顯示綠色，然后通過發(fā)射器將體溫?cái)?shù)據(jù)無線傳送到接收端的顯示屏上，老師和家長(zhǎng)就可以遠(yuǎn)程讀取電子屏上的體溫?cái)?shù)據(jù)了。如果體溫超過37.5 ℃則輕度響鈴，超過38.5 ℃則中度響鈴，超過39.5 ℃則重度響鈴警報(bào)，家長(zhǎng)和老師可根據(jù)體溫?cái)?shù)據(jù)參照異常體溫疫情處理程序進(jìn)行處置。

六、作品創(chuàng)新點(diǎn)

1.使用方便。體積較小，終端就隱藏在護(hù)腕中，放在書包、桌洞里，隨時(shí)隨地拿出來戴在手腕上測(cè)量體溫，操作簡(jiǎn)單。

2.數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。采用高科技溫度感應(yīng)器，敏感度較高，誤差小，精準(zhǔn)度較高。

3.智能判定溫度并預(yù)警。根據(jù)測(cè)量的體溫?cái)?shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的溫度限值進(jìn)行鈴聲預(yù)警。

4.遠(yuǎn)程讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。利用無線發(fā)射和接收裝置，老師可以通過顯示屏方便地讀取學(xué)生的體溫?cái)?shù)據(jù)，不用再逐個(gè)測(cè)量登記，減少了工作負(fù)擔(dān)。

5.安全耐用。它相比普通的水銀體溫計(jì)，不易破碎，安全耐用。

七、研究感悟

通過這次制作“智能分離式體溫測(cè)量器”，發(fā)散了我的思維，鍛煉了我的動(dòng)腦動(dòng)手能力，讓我深深地感受到科學(xué)技術(shù)的魅力，也讓我更加熱愛發(fā)明。原來，學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)可以防控疫情，給我們的生活帶來便利。如果將來我能學(xué)到更多的科學(xué)知識(shí)，我可以把它做得更好：體積更小，攜帶更方便，外形科幻美觀，溫度更精準(zhǔn)，還能智能判斷發(fā)熱的原因。我還想開發(fā)一個(gè)手機(jī)軟件，只要老師和家長(zhǎng)下載安裝了這個(gè)軟件，就可以隨時(shí)打開查看小學(xué)生的實(shí)時(shí)體溫。接下來我會(huì)再接再厲，繼續(xù)完善我的作品，并發(fā)明更多的作品。