中科銀河芯溫度傳感器在可穿戴設備中的應用

中科銀河芯

可穿戴產健康監測打開增量市場

生命體征監測(VSM)功能已越來越多的內置于手機、手表、耳機和其他智能可穿戴設備中，這些設備能夠測量各種生命體征和健康指標，例如體溫、心率、呼吸、血氧飽和度(SpO2)、血壓、血糖和身體成分等，對健康狀況起到積極有效的監控，讓可穿戴設備實現真正意義上的醫療級應用是發展方向。

體溫監測一直是人們關注的一項重要健康指標，正常范圍內體溫數據的波動反映出身體平衡狀態，偏高或偏低的體溫數據讓我們及時發現身體的異常，實時了解自己的身體狀況和生理周期，可以實現健康評估和早期疾病診斷，尤其是特定人群（運動員、生病期、老年人）體溫數據形成系統化溫度監測數據，這對感知前端的“人體測溫傳感器芯片”提出了新變革。

手表內置入溫度傳感器芯片實現人體測溫監測

就可穿戴設備而言要想實現精準的人體測溫，在硬件方面篩選出匹配的溫度傳感器芯片，有哪些更精準的測溫解決方案？在這場技術變革中測溫芯片技術突破點在哪里？技術的創新將提供哪些商業化應用場景的入口？

體溫監測成為可穿戴必備增值功能

以中科銀河芯的人體測溫芯片GXT310為樣本，針對以上的問題做出分析，通過深度洞察人體測溫傳感器芯片的需求發現，可穿戴設備由于內部空間受限，要求硬件產品，體積小、精度高、功耗低、傳輸速度快。

首先，精度是傳感器產品技術有效創新的標志，GXT310的典型精度可達±0.1℃（醫用體溫計規定，電子體溫計在35.3℃-41.0℃區間的最大允許誤差為±0.2℃，37℃-39℃范圍內＜0.1℃），完全符合人體測溫產品的醫用規定。

其次，要求響應速度快，產品的體積小，可靠性強，GXT310的封裝面積僅0.73*0.73毫米，如此微小體積在快速熱傳導的同時還減少了自發熱的產生，非常適用于可穿戴設備及醫療級人體測溫設備的應用。

在考慮到可穿戴設備的手腕測溫、指環測溫與腋下測溫存在差異性，推薦使用2顆溫度傳感器分別測量環境溫度和皮膚溫度，通過補償可得出更為精準的溫度數據，GXT310支持兩線通信，最多可掛載8個從機，兼容絕大部分MCU和SoC的I2C或SMBus接口，完全符合可穿戴設備的選型要求，是當前最匹配的可穿戴設備解決方案之一。

GXT310性能參數（專為人體測溫優化）

測溫精度：±0.1°C（+30°C to +45°C）

電源電壓：1.6V ~ 5.5V

工作溫度：-55°C ~ +150°C

轉換電流：40 uA

待機電流：0.5μA

分辨率：16位（0.0078125°C）

通信接口：I2C,SMBus

封裝形式：WLCSP4/DFN6/MCLGA

封裝尺寸：0.73mm×0.73mm(WLCSP4)

GXT310系列電路圖

應用領域

GXT310 封裝產品圖

中科銀河芯在可穿戴設備中還有多款產品供客戶自主選型，比如：GXT110、GX112X，GXTS02S/03D/04等，這些產品都具備精度高、體積小、功耗低的優勢，更多信息可以查閱官網或電話聯系我們（010-82090928）。

在溫度傳感器創新的路上我們一直在努力，近期中科銀河芯還推出了新品GXT311系列，這是一款高精度、低功耗的數字溫度傳感器，GXT311H在-40°C至+125°C的正常工作范圍內，可提供≤±0.3C的測溫精度；GXT311N在-40°C至+125°C的正常工作范圍內，可提供≤±0.5C的溫度精度；GXT311系列均具有良好的溫度線性度。GXT311系列可提供擴展測溫模式，將測溫范圍擴展為-55°C至+150°C。

GXT311性能參數（高精度數字溫感）

測溫范圍：-55°C ~ +150°C

測溫精度：

GXT311H：±0.1°C （0°C to +50°C）

±0.3°C（-40°C ~ +125°C）

GXT311N：±0.5°C（-40°C ~ +125°C）

封裝形式：8-Pin DFN

封裝尺寸：3.00 mm × 3.00 mm

電源電壓：1.4V ~ 5.5V

低靜態電流

正常工作：40μA

關斷模式：0.2μA

分辨率：16bits、0.00390625°C

數字輸出：兼容SMBus、I2C接口

GXT311系列溫度誤差曲線圖

應用領域

以GXT310/GXT311為樣本的可穿戴測溫解決方案為可穿戴產品提供健康監測為主的增值功能，開辟新線，助力可穿戴產品市場增長空間。

智能傳感器助力可穿戴的另一片藍海

基于健康意識的提高和運動習慣的增加，未來監測個人身體狀況的需求將繼續增加，連續體溫監測，特別是監測體溫變化數據，普通的測溫設備的單次體溫測量是不能滿足特需場景需求的，不適用于需長期連續監測體溫的人群及場景，測溫芯片的監測發熱告警可以讓我們覆蓋到日常家居辦公、睡眠、運動等更多場景。

隨著疫情及流感的反復波動，可穿戴設備的測溫需求已經逐漸在醫療健康領域獲得廣泛推廣，比如智能手表手環、TW藍牙耳機、智能AR/VR、智能戒指/指環等這些新型的商業化應用場景逐漸顯現，通過具有體溫測量功能的可穿戴設備隨時隨地了解自身健康狀況，實現自我防護，為個人用戶提供更多的健康管理和監測選項，同時提高醫療服務的效率和質量。

審核編輯：湯梓紅