在四種常見的溫度傳感器中 - 熱電偶，電阻溫度裝置，熱敏電阻和溫度傳感器IC - 溫度傳感器IC是基於接觸的醫療和醫療保健設計的好選擇。主要是，它們不需要線性化，它們提供良好的抗噪聲，並且相對容易地融入便攜式和可穿戴的醫療設備。無接觸式感測，可以使用紅外溫度計。
關鍵參數是尺寸，功耗和熱敏度。最後對臨床等級準確性很重要，因為即使瞬態功率（μW）也可以加熱傳感器並導致讀數不准確。另一個考慮因素是接口（數字或模擬）的類型，它將確定相關組件，例如微控制器。
臨床級準確度
每次ASTM E112（用於確定平均晶粒尺寸的標準試驗方法），滿足臨床級精度，從適當的傳感器開始。 Maxim集成的MAX30208數字溫度傳感器，例如，從+ 30°C至+ 50°C的精度±0.1°C和±0.15°C從0°C到70°C的精度。 （Maxim集成於2021年8月由Analog Devices收購。）設備測量2x2x0.75mm並處於薄的10pin LGA封裝（圖1）。 IC從1.7V-3.6V的電源電壓操作，並在操作中消耗小於67μA，待機中的0.5μA。
重要的是傳感器自己的溫度不會影響可穿戴設備的測量讀數。傳感器IC的熱量從PCB穿過封裝，導致傳感器管芯並會影響精度。在溫度傳感器IC中，該熱通過包裝下側面的金屬熱焊盤進行，導致寄生加熱。這可能導致熱傳導進出其他引腳，干擾溫度測量。
抵抗寄生加熱有許多技術。薄跡線可用於最大限度地從傳感器IC中最小化導熱率。設計人員可以測量包裝頂部的溫度，盡可能遠離IC引腳，而不是使用熱焊盤。 MAX30208CLB +和其他MAX30208數字溫度傳感器的情況是這種情況。
另一種選擇是將其他電子元件放置遠離傳感元件，盡可能使其對溫度測量的影響最小化。
熱設計考慮因素
為了確保可穿戴設備中的熱源的熱隔離，在溫度傳感元件和用戶的皮膚之間必須具有良好的熱路徑。包裝下方的位置使PCB從與主體接觸的點路由金屬軌道來挑戰。
該系統應設計成使得傳感器盡可能接近待測目標溫度。使用MAX30208傳感器，可穿戴設計和醫療貼片可以使用Flex或半剛性PCB。 MAX30208數字溫度傳感器可以使用平面柔性電纜或扁平打印機電纜直接連接到微控制器。
必須將溫度傳感器IC放置在PCB的柔性側，這降低了皮膚表面和傳感器之間的熱阻。設計人員還應最大限度地減少柔性板的厚度，以實現有效的彎曲和更好的接觸。
數字溫度傳感器通常通過I2C串行接口與微控制器連接。例如，Maxim的MAX30208CLB +首先使用32字首先使用32個溫度傳感器設置寄存器，該寄存器提供多達32個溫度讀數，每個溫度讀數包括兩個字節。這允許微控制器睡眠長時間以節省電力（圖2）。內存映射的寄存器還允許傳感器提供高低閾值數字溫度警報。
通用輸入/輸出引腳可以配置為觸發溫度轉換，並且另一個配置為為可選狀態位生成中斷。
工廠校準
許多數字溫度傳感器都是工廠校準的，消除了每年一次重新校準的需要，就像許多傳統溫度傳感器一樣。這繞過了需要開發軟件以線性化輸出，以及模擬和微調電路。另外，它消除了對多種精密組件的需求，並最大限度地減少阻抗不匹配的風險。
來自AMS的AS621X系列溫度傳感器是工廠校準並具有集成的線性化（圖3）。它還具有8個I2C地址，可通過單個總線在八個潛在的熱點中監控溫度監測。串行接口和多個I2C地址使原型設計和設計驗證更容易。
可提供精確到±0.2°C，±0.4°C和±0.8°C的版本。對於與健康相關的監控系統，±0.2°C的精度足夠（AS6212-AWLT-L）。所有AS621X器件都具有16位分辨率，以檢測-40°C至+ 125°C的溫度的小變化。
AS621X測量1.5mm2，並採用晶圓級芯片秤包。電源電壓為1.71V，在運行期間具有6μA的消耗，待機時為0.1μA，使AS6212-AWLT-L特別適用於電池供電的應用。
非接觸式溫度傳感器
紅外溫度計對環境溫度的非接觸式溫度測量和物體的溫度。
這種溫度計檢測到設備前面的物體發射的0高於0的任何能量（絕對零）。檢測器將能量轉換為電信號並將其傳遞給處理器以在補償由環境溫度引起的變化之後解釋和顯示數據。
一個例子是Mlexis的MLX90614ESF-BCH-000-TU紅外溫度計。它包括紅外熱電堆檢測器芯片和集成到A-39封裝中的信號調節芯片（圖4）。還有一個低噪聲放大器，17位模擬到數字轉換器和數字信號處理器，可精確和分辨率。
對於物體溫度為-40°C至85°C（環境）和-70°C至382.2°C，將紅外溫度計校準為-40°C至85°C（環境）至382.2°C。標準精度在室溫下為0.5°C。
該傳感器採用數字SMBUS輸出校準，分辨率為0.02°C。或者，設計人員可以使用0.14°C的分辨率配置10位脈衝寬度調製（PWM）數字輸出。
發展支持
MAX30208傳感器由MAX30208EVSYS＃評估系統支持，包括柔性PCB以保持MAX30208溫度傳感器IC（圖5）。 MAX32630FTHR微控制器板和MAX30208接口板通過標頭連接。評估硬件可以使用所提供的USB電纜連接到PC。然後，系統將自動安裝所需的設備驅動程序，為要下載的EV套件軟件準備好。
為了在多個位置測量體溫，MAX30208溫度IC可以通過菊花鏈裝置的I2C地址連接到單個電池和主機微控制器。每個溫度傳感器定期輪詢微控制器，以創建局部和全身溫度的輪廓。
開發人員可以使用Mikroelektronika的Mikroe-1362 Irthromo Click Board與MLX90614紅外傳感器一起使用。這將MLX90614ESF-AF-AF-AAA單區域紅外溫度計模塊連接到微控制器板，通過Mikrobus I2C線或PWM線（圖6）。
將5V板校準為-40°C至85°C環境溫度和-70°C至+ 380°C物體溫度範圍。
