Электронный термометр: диапазон измерений¶

Электронный термометр — цифровой измерительный прибор для определения температуры тела, воздуха, жидкостей или поверхностей, в котором значение температуры считывается с термочувствительного датчика и отображается на жидкокристаллическом дисплее. В быту под этим словом чаще всего понимают медицинский термометр для измерения температуры тела. Диапазон измеряемых температур зависит от типа прибора и назначения: у медицинских моделей он обычно составляет от 32 до 43 °C, у бытовых и технических устройств границы существенно шире.

¶Общие принципы работы

Основу электронного термометра составляет датчик, сопротивление или напряжение которого меняется при изменении температуры. Наиболее распространены:

• терморезисторы (NTC-термисторы) — полупроводниковые элементы, сопротивление которых падает при нагреве; применяются в большинстве бытовых и медицинских моделей;
• термопары — спай двух разных металлов, вырабатывающий микронапряжение при разности температур; используются в технических и промышленных приборах;
• инфракрасные датчики — улавливают тепловое излучение поверхности; применяются в бесконтактных и ушных термометрах.

Сигнал датчика преобразуется аналого-цифровым преобразователем, обрабатывается микроконтроллером и выводится на экран. Погрешность бытовых моделей обычно лежит в пределах ±0,1 °C в медицинском диапазоне.

¶Диапазон измерений медицинских термометров

Классический цифровой термометр для измерения температуры тела рассчитан на диапазон примерно от 32 до 43 °C. Эти границы выбраны не случайно: они охватывают как выраженную гипотермию, так и опасную гипертермию, при которых требуется медицинская помощь. Значения ниже и выше этого интервала прибор обычно отображает как ошибку (например, «Lo» или «Hi»).

Типичные характеристики:

Многие современные модели имеют два режима: измерение температуры тела (узкий диапазон) и измерение температуры объектов — воды, воздуха, детского питания (широкий диапазон, нередко от 0 до 100 °C).

¶Бытовые и технические приборы

Кухонные, уличные и лабораторные электронные термометры измеряют куда более широкий интервал. Распространённые варианты:

• кухонные щуповые — от −50 до +300 °C, используются для мяса, фритюра, теста;
• уличные метеостанции — от −40 до +70 °C;
• лабораторные и промышленные — от −200 до +1000 °C и выше, в зависимости от типа датчика (термопары типа K, Pt100 и другие).

Верхняя граница определяется материалом датчика и корпуса: терморезисторы обычно работают до 100–150 °C, термопары — до сотен и тысяч градусов.

¶Что означают надписи Lo и Hi

Если измеряемая температура выходит за пределы рабочего диапазона, прибор не показывает число, а выводит служебный символ:

• Lo (от англ. low — «низкий») — температура ниже нижней границы, чаще всего из-за плохого контакта с телом или сильного охлаждения;
• Hi (от англ. high — «высокий») — температура выше верхней границы диапазона.

Появление таких символов при измерении температуры тела обычно свидетельствует не о реальной аномалии, а о неправильном использовании: недостаточном времени контакта, измерении на холодной коже или неисправности прибора.

¶Факторы, влияющие на точность

На результат измерения влияют:

• место измерения — подмышечная впадина, рот, прямая кишка и ухо дают разные значения (разница может достигать 0,5–1 °C);
• время измерения — контактные модели требуют выдержки до звукового сигнала, иногда с дополнительным удержанием;
• условия среды — сквозняк, холодная кожа, потливость искажают показания инфракрасных приборов;
• качество элемента питания — при разряде батареи погрешность растёт.

Для корректного сравнения показаний рекомендуется измерять температуру в одном и том же месте одним и тем же прибором.

¶Норма температуры тела

Ориентировочные значения для взрослого человека:

• подмышечная впадина — 36,2–36,9 °C;
• орально — 36,5–37,0 °C;
• ректально — 36,8–37,5 °C.

Повышенной считается температура выше 37,0–37,5 °C в зависимости от способа измерения; значения выше 38 °C обычно требуют обращения к врачу, а выше 40 °C — неотложной помощи.

¶Выбор прибора

При выборе электронного термометра обращают внимание на диапазон, заявленный производителем, погрешность, скорость измерения и наличие дополнительных режимов. Для измерения температуры тела достаточно диапазона 32–43 °C, для кухни или технических задач нужны модели с расширенным интервалом. Инфракрасные бесконтактные приборы удобны для измерения у детей и в общественных местах, но уступают контактным в точности при неправильном использовании.