[发明专利]温度差测量装置

说明书

温度差测量装置具备：顶面侧开口的有底筒状的封装部；MEMS器件，配置在封装的内底面上，且该MEMS器件具有一个以上的热电堆，所述热电堆对因经由封装的底部流入的热量而在器件内产生的温度差进行测量；以及热量增加单元，使从MEMS器件向封装的顶面侧流出的热量增加。

技术领域

本发明涉及温度差测量装置。

背景技术

作为检测从体表面流出的热流的大小并基于该检测结果来测量(计算)深部体温的方法，已知使用图10A所示的结构的传感器模块的方法(例如，参照专利文献1)和使用图10B所示的结构的传感器模块的方法(例如，参照专利文献2)。

在使用图10A所示的传感器模块、即在绝热材料的上下表面分别安装了温度传感器的一个热通量传感器的情况下，可利用下式(1)，基于由绝热材料的上表面侧的温度传感器所测量的温度Ta和由绝热材料的下表面侧的温度传感器所测量的温度Tt，来计算出深部体温Tb。

Tb＝(Tt-Ta)Rx/R1+Tt …(1)

其中，R1、Rx分别是绝热材料的热电阻、皮下组织的热电阻。

使用图10A所示的传感器模块的内部温度计算方法基本上使用固定值作为R1以及Rx的值。但是，由于Rx值是存在位置上的差异、个体差异的值，因此在使用固定值作为Rx值来利用上述式计算出的深部体温Tb中，包括对应于所使用的Rx值与实际的Rx值之差的测量误差。因此，还进行测量Tt、Ta的时间变化，根据测量结果来计算Rx的方法(参照专利文献1)。

在使用图10B所示的传感器模块而计算内部温度的情况下，通过绝热材料的热电阻不同的两个热通量传感器，分别测量表示来自体表面的热通量的温度差。若由绝热材料的热电阻不同的两个热通量传感器来测量温度差，则能够得到以下的两个数式。

Tb＝(Tt-Ta)Rx/R1+Tt …(2)

Tb＝(Tt′-Ta′)Rx/R2+Tt′ …(3)

这里，如图10B所示，R1、R2(＜R1)是各热通量传感器的绝热材料的热电阻。此外，Ta、Tt分别是由在图10B中左侧所示的热通量传感器(使用热电阻为R1的绝热材料的热通量传感器)的上表面侧、下表面侧的温度传感器所测量的温度。Ta′、Tt′分别是由在图10B中右侧所示的热通量传感器(使用热电阻为小于R1的R2的绝热材料的热通量传感器)的上表面侧、下表面侧的温度传感器所测量的温度。

若组合(2)、(3)式而消去Rx，则能够得到以下的(4)式。

[数学式1]

因此，根据图10B的传感器模块，能够不受到皮下组织的热电阻Rx的个人差的影响而计算深部体温Tb。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-372464号公报

专利文献2：日本特开2007-212407号公报

发明内容

发明所要解决的问题

图10A、图10B所示的传感器模块利用多个温度传感器得到Tb的计算所需的信息。并且，由于温度传感器的精度并不那么高，因此在图10A、图10B所示的传感器模块中，使用热电阻以及热容量大的绝热材料。因此，这些传感器模块的响应性差(直到得到稳定的深部体温的测量结果为止所需的时间长)。

即使是使用MEMS技术来制成若干个热电堆的器件(以下，表述为MEMS器件/芯片)，也能够得到相当于“Tt-Ta”的温度差(以下，表述为ΔT)、相当于“Tt′-Ta′”的温度差(以下，表述为ΔT′)。