[發明專利]一種溫度傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201611162089.7
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108225600A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 魏斌;徐翀;王松岑;高超
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種溫度傳感器及其制備方法，所述溫度傳感器包括光子晶體和兩個傳輸光纖，光子晶體的兩端分別與所述傳輸光纖連接；光子晶體的外部表面上敷設有溫度增敏層。與現有技術相比，本發明提供的一種溫度傳感器及其制備方法，通過傳輸光纖和光子晶體進行溫度信號采集和傳輸，可以提高傳感器的抗電磁干擾能力。

技術領域

本發明涉及溫度傳感器技術領域，具體涉及一種溫度傳感器及其制備方法。

背景技術

溫度傳感器通常用于測量給定區域的溫度信息，并能將檢測感受到的信息轉換為特定的信號輸出。目前常用的溫度傳感器主要為熱敏電阻式傳感器，其具有結構簡單、測量范圍廣、成本低等優點，但是也具有一定的局限性，例如：抗電磁干擾能力和抗雷擊能力較差、精度不夠高、需要現場供電、長期穩定性和可靠性不好等。這些都使熱敏電阻式溫度傳感器在許多工程領域中應用受到諸多限制，例如在架空高壓輸電線拉力監測領域中，水下監測環境等現場沒有電力供應甚至面臨強電磁干擾的等惡劣環境中不便于使用。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種溫度傳感器及其制備方法。

第一方面，本發明提供了一種溫度傳感器的技術方案是：

所述溫度傳感器包括光子晶體和兩個傳輸光纖，所述光子晶體的兩端分別與所述傳輸光纖連接；所述光子晶體的外部表面上敷設有溫度增敏層。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述傳輸光纖為多模光纖，其一端為錐形結構，另一端為圓柱形結構；

所述光子晶體的兩端分別與所述錐形結構連接，所述圓柱形結構的直徑為125微米。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述光子晶體的外部表面上設有一排光柵，所述溫度增敏層覆蓋所述光柵。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述光子晶體的內部包括多個貫穿所述光子晶體的氣孔，該氣孔內部填充熒光材料。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述光子晶體的材料為摻雜氧化鍺的硅。

所述光子晶體為圓柱形光子晶體，其外徑為50～100微米，長度為1～5厘米；

所述光子晶體中氣孔為圓柱形氣孔，其直徑為0.5～50微米。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述溫度增敏層為采用聚二甲基硅氧烷構成的保護層，其厚度小于10微米。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：

所述錐形結構的錐形角為3°～60°。

第二方面，本發明提供的一種溫度傳感器的制備方法的技術方案是：

所述溫度傳感器包括光子晶體和兩個傳輸光纖；所述制備方法包括：

在所述光子晶體的外部表面涂覆聚二甲基硅氧烷，形成溫度增敏層；

將所述兩個傳輸光纖分別與光子晶體的兩端連接。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：所述將兩個傳輸光纖分別與光子晶體的兩端連接之前包括：

分別在所述兩個傳輸光纖的一端形成錐形結構，在另一端形成圓柱形結構；將所述兩個傳輸光纖的錐形結構分別與光子晶體的兩端連接。

進一步地，本發明提供的優選技術方案為：所述在光子晶體的外部表面涂覆聚二甲基硅氧烷之前包括：