随着《水俣公约》的签订,水银温度计的淘汰已不可避免。作为水银温度计的替代品,目前,各式各样的接触式电子体温计竞相发展,但其动态响应特性差的问题并没有得到很好的解决。主要表现为:时间常数小的温度计性能好,但价格昂贵;时间常数大的温度计价格相对便宜,但动态性能差。如何在不增加生产成本的条件下提高廉价产品的动态响应特性,是一个具有挑战性的研究课题。理想情况下,根据能量平衡建立的接触式体温计测温过程数学模型可被简化为一阶惯性环节。基于泰勒展开式对各类数学曲线进行拟合的适用性,本文拓展了泰勒展开式的应用广度,对基于时间轴的体温计测温一阶惯性环节进行泰勒展开,采用有限差分对展开式中微分项进行替代,由此可以采用当前时间节点温度值描述未来时间节点的温度值,从而使该方法具有预估特性。进一步分别研究了体温计初温变化、人体温度变化、温差变化、差分格式的选择、时间常数等影响因素对预估效果的影响。应用本文提出方法对实测实验数进行预估研究,结果表明:该方法对满足一阶惯性特性测温装置测温预估具有可行性,预估误差满足实际需求。为提高测温预估精确性,本文提出了一种基于机理模型的动态预估方法。通过对接触体温计精确建模,采用ADI方法对模型进行离散求解,获得测温过程体温计温度场。基于当前时刻实验数据通过最小二乘法拟合法获得体温计可能升温过程,实现对测温过程的预估。通过对实验数据验证可知,该方法预估误差≤0.1℃,满足体温计测温误差要求。为提升体温计测温预估性能,引入优化设计理念,本文从感温元件尺寸、保温材料种类及尺寸、感温元件的结构等方面着手分析,获得了优化设计参数,并将感温元件的几何形状由圆柱体变为“凸”型圆柱体结构,提升了体温计动态测温性能。