[發明專利]光纖傳感器以及監測微運動的方法

有效

• 申請號: 201680007181.8
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107427260B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 胡峻浩
• 申請（專利權）人: 深圳市大耳馬科技有限公司
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61B5/11;A61B5/113
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 溫青玲

1.一種檢測微運動的傳感器，所述傳感器包括：

環狀結構，是由一根或多根連續多模光纖排列成基本上位于一個平面內的多個大小相等的環形，其中，環狀結構內的每個環與相鄰環部分重疊且橫向偏移；

光源，耦合于所述環狀結構的第一端部；以及

接收器，耦合于所述環狀結構的第二端部，所述接收器被設置為檢測通過所述環狀結構的光的強度變化；

信號處理元件與接收器連接；

控制和處理模塊，與光源和信號處理元件連接；

所述環狀結構中每個環與相鄰環平行，之間的距離在 1mm至10 mm之間。

2.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器是力傳感器或振動傳感器；所述環狀結構中每個環與相鄰環之間距離在2mm至5 mm之間；所述連續多模光纖的芯徑大于連續多模光纖的總直徑的49%。

3.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，每個環形成具有圓形邊的正方形、矩形、或者平行四邊形；或者，

每個環形成圓或橢圓；或者每個環形成一個匹配的不規則形狀。

4.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述環狀結構是由下述方法獲得：

提供一個耦合有多個耦合元件的軸；

旋轉所述軸；

連續多模光纖盤繞所述旋轉的軸， 其中多模光纖與所述軸的耦合元件結合；

通過從所述軸上分離多個耦合元件而實現從所述軸上轉移多模光纖；以及

將盤繞的光纖定位于一個平面上，形成平面環狀結構。

5.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述光纖傳感器包括多個環狀結構；多個環狀結構由一根連續多模光纖形成；在所述傳感器內，每個環狀結構之間直接連接。

6.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述環狀結構由一根連續多模光纖順時針或逆時針打環形成多匝環為第一組環，然后反轉打環形成第二組環，第二組環至少部分重疊于第一組環；所述單根連續多模光纖的相對兩端部相互平行；或者，

所述環狀結構由一根連續多模光纖順時針或逆時針打環形成多匝環，所述單根連續多模光纖的相對兩端部分別位于環狀結構的兩側。

7.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述光纖傳感器包括多個環狀結構；多個環狀結構由多根多模光纖形成；每個環狀結構由一條獨立的、不連接的光纖構成；每個環狀結構的電子組件獨立設置，或者，多個環狀結構共用控制和處理模塊。

8.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述光纖傳感器包括多個環狀結構；第一環狀結構被設置為部分或完全覆蓋第二環狀結構；所述第一、二環狀結構分別由兩條光纖形成。

9.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括頂層、底層以及外殼組件，所述環狀光纖結構位于頂層和底層之間；控制和處理組件、光源以及信號接收器設置于所述外殼組件內。

10.制備如權利要求1-9任一項所述傳感器的方法，所述方法包括：

提供一個耦合有多個耦合元件的軸；

旋轉所述軸；

繞旋轉的軸纏繞連續多模光纖；

通過從所述軸上分離多個耦合元件而實現從所述軸上轉移多模光纖；以及

放置光纖使其在一平面上形成平面環狀結構。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，通過軸向移動機械臂使多模光纖繞所述軸纏繞；當所述軸旋轉時，將機械臂相對于所述軸從第一位置軸向移動至第二位置；所述機械臂設置為隨著所述軸的每一次全程旋轉而向前移動一個單位；所述一個單位的大小設置為匹配每個環之間所需的偏移量。