农业工程学报

作者：孙郝启,魏俊伟,蔡家柱,董大明,时国龙,

关键词：蓝牙耳标, 低功耗, 高精度测温, 双AD电路, Stein-Hart方程, 热敏电阻

基金：42

低功耗蓝牙耳标作为重要的穿戴式动物体温监测设备，其测温的精确度与稳定性是耳标最重要的指标。针对羊只养殖温度测量精度不足、设备使用寿命短的问题，该研究提出了一种低功耗蓝牙耳标测温精度提升方法。在硬件设计方面，引入低功耗蓝牙系统级芯片作为耳标的通信与主控模块；为降低热干扰，元器件采用双面放置，将热敏电阻与主控电路放置于PCB的两侧；并将传统双AD电路改进为基于电压驱动的双AD采样电路，加入信号调理单元，有效抑制因环境温度波动及电源自发热导致的电流波动干扰和共模干扰；在热传导结构方面，突破传统探头式设计，引入0.5 mm高纯度电子级铜导热基底，提升了热传导效率；在工作模式上，针对羊只体温变化规律提出一种间歇式工作模式，进一步减少设备待机功耗；针对热敏电阻阻-温非线性化的问题，基于羊只体温特征优化温度分段间隔，采用四阶Stein-Hart方程建立高精度阻-温转换模型。试验结果表明，优化后的耳标测温误差控制在±0.2 ℃以内，数据有效率达95.3%以上，同时耳标使用寿命延长至1.0～1.5 a。本方法通过硬件、结构、工作模式与阻-温校准协同优化，提升了穿戴式体温监测设备的性能指标，能够为智慧养殖领域的精准健康监测提供可靠的技术支持。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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