Mesure de température par infra-rouge: mythe et réalité

Mesure de température par infra-rouge: mythe et réalité

Avec l'allègement du confinement qui s'amorce dans plusieurs pays, nous recevons passablement de demandes concernant notre capteur de température infra-rouge, le Yocto-Temperature-IR. La possibilité de pouvoir détecter rapidement et sans contact des personnes éventuellement malades semble effectivement intéressante. Mais est-ce que ça marche aussi facilement que cela ?


Précision de la mesure

Pour commencer, nous avons monté une petite expérience pour valider la précision annoncée du Yocto-Temperature-IR. A l'aide d'un petit agitateur de laboratoire, nous avons chauffé un liquide dans un bécher à 37°C et mesuré sa température depuis une distance de 5cm à l'aide d'un Yocto-Temperature-IR. Une sonde Pt100 plongée juste sous la surface nous donne la valeur de référence.

Dispositif de test du thermomètre infrarouge
Dispositif de test du thermomètre infrarouge


Le résultat est parfaitement conforme aux attentes: la différence entre la mesure par la sonde Pt100 sous la surface et la mesure infra-rouge sans contact de la surface est d'à peine quelques dixièmes de degrés.

Nous avons fait l'expérience avec de l'eau claire, puis avec du café noir pour vérifier que la couleur du liquide mesuré n'avait pas d'influence sur la mesure par infra-rouge.

De là, la tentation est grande de faire un dispositif pour mesurer la température des gens simplement en mesurant la température de leur front. Sauf que...

Application au diagnostique médical

La température intéressante pour un diagnostique médical est la température interne. Par définition, ce n'est pas la même que celle de la surface de notre peau, car le corps est conçu pour éviter les déperditions thermiques, et la peau est relativement isolante. Si l'on regarde une image thermique du front, on constate que la température de surface n'est pas le 37°C typiquement attendus pour un individu actif en bonne santé:

Image thermique du front
Image thermique du front


Selon la température extérieure, la différence peut être assez importante. Alors comment fonctionnent les thermomètres infra-rouge médicaux ? Il en existe principalement deux sortes.

Les thermomètres infra-rouge auriculaires sont utilisés dans l'oreille: le principe est de mesurer la température du tympan. En effet, cette fine paroi au fond de l'oreille est l'une des rares parties de notre enveloppe qui est effectivement à la température interne. La difficulté de la mesure de température par voie tympanique est d'orienter le capteur infra-rouge précisément en direction du tympan. Si le capteur ne vise pas uniquement le tympan, la mesure sera moyennée sur toute la surface mesurée, et la mesure sera donc fausse. C'est donc une mesure qui est en générale effectuée par les médecins qui ont l'habitude du geste exact, mais qui n'est pas à la portée de tous. De plus, insérer un appareil de mesure dans l'oreille n'est pas vraiment une mesure "sans contact", donc ce n'est pas ce que les gens cherchent en ce moment...

Les thermomètres infra-rouge temporaux sont ceux qui prennent la température sur le front. En réalité, ce n'est pas le front que l'on cherche à mesurer, mais l'artère temporale superficielle qui traverse le front à un endroit bien précis. Comme l'endroit n'est pas facile à déterminer, le protocole de mesure doit consiste normalement à balayer le front depuis le centre vers le côté, et à garder la valeur maximale, qui devrait se produire au moment où le thermomètre croise l'artère temporale. Là aussi, la difficulté pour une mesure précise consiste à mesurer un endroit précis (l'artère) sans moyenner avec la température de la peau environnante.

Est-ce que le Yocto-Temperature-IR est adapté à ces mesures? Pas tel quel, en tout cas. D'une part, il faudrait y ajouter une optique pour focaliser l'angle de vue sur une plus petite zone, ou y raccorder un capteur MLX90614-ESF-DCI, supporté par le Yocto-Temperature-IR, et qui offre un angle de vue beaucoup plus restreint. Mais pour pouvoir effectuer efficacement un balayage pour rechercher l'artère temporale, il faudrait aussi un taux de rafraîchissement plus élevé que permis par le Yocto-Temperature-IR. Par ailleurs, la précision des thermomètres temporaux est très discutée au niveau médical.

Au final, nous vous conseillons donc de limiter le champ d'utilisation du Yocto-Temperature-IR aux mesures moins ponctuelles que requis pour le diagnostique médical. Le Yocto-Temperature-IR est idéal par exemple pour la mesure sans contact de la température d'objets, de plats cuisinés, d'environnement de laboratoire, d'échantillons, etc.

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