[發明專利]表面應變檢測裝置及其表面應變傳感器

有效

• 申請號: 201780037141.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109414200B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 俞燕明
• 申請（專利權）人: 深圳市得道健康管理有限公司;北京云天元科技有限責任公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 44280 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李慶波

1.一種表面應變傳感器，其特征在于，所述表面應變傳感器包括：

光反射膜，用于隨待測表面的壓力變化而發生形變；

透明連接層，與所述光反射膜層疊設置；

第一光纖陣列和第二光纖陣列，均包括多根光纖，所述多根光纖的第一端均與所述透明連接層連接，且所述多根光纖與所述透明連接層的多個連接位置在所述透明連接層上呈矩陣分布；

光發射器陣列，包括多個光發射器，所述光發射器與所述第一光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應連接；

光接收器陣列，包括多個光接收器，所述光接收器與所述第二光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應連接；

其中，所述光反射膜的反光面朝向所述透明連接層，所述光發射器用于發射光線，所述光接收器用于接收由所述光反射膜反射回的光線，以使得一處理器能夠根據發射光線的光發射器在所述光發射器陣列中的位置和接收到光線的光接收器的在所述光接收器陣列中的位置的一一對應關系獲取表征所述待測表面的實時形變的電信號；

所述多根光纖的第一端與所述透明連接層的多個連接位置在同一平面；

所述光發射器能夠讀取到出射光的角度，所述光接收器能夠讀取到入射光的角度。

2.根據權利要求1所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述光反射膜包括壓力應變薄膜和設置在所述壓力應變薄膜遠離所述透明連接層的表面的反射鍍層。

3.根據權利要求2所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述反射鍍層為銀鍍層。

4.根據權利要求1所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述透明連接層包括透明柔性基層和透明連接基質層，所述透明柔性基層設置于所述光反射膜遠離所述待測表面的表面，所述透明連接基質層設置于所述透明柔性基層遠離所述光反射膜的表面，所述多根光纖的第一端均與所述透明連接基質層連接，且所述多根光纖與所述透明連接基質層的多個連接位置在所述透明連接基質層上呈矩陣分布。

5.根據權利要求2所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述透明連接基質層為硬材質，以保證所述多根光纖與所述透明連接基質層的多個連接位置不隨所述待測表面的壓力變化而變化。

6.根據權利要求1所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述表面應變傳感器進一步包括設置在所述光反射膜遠離所述透明連接層表面的柔性保護層，在壓力測量時，所述柔性保護層緊貼在所述待測表面。

7.根據權利要求1所述的表面應變傳感器，其特征在于，所述表面應變傳感器為脈搏傳感器或者觸覺傳感器。

8.一種表面應變檢測裝置，其特征在于，所述表面應變檢測裝置包括表面應變傳感器和處理器，

所述表面應變傳感器包括：

光反射膜，用于隨待測表面的壓力變化而發生形變；

透明連接層，與所述光反射膜層疊設置；

第一光纖陣列和第二光纖陣列，均包括多根光纖，所述多根光纖的第一端均與所述透明連接層連接，且所述多根光纖與所述透明連接層的多個連接位置在所述透明連接層上呈矩陣分布；

光發射器陣列，包括多個光發射器，所述光發射器與所述第一光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應連接；

光接收器陣列，包括多個光接收器，所述光接收器與所述第二光纖陣列中的多根光纖的第二端一一對應連接；

其中，所述光反射膜的反光面朝向所述透明連接層，所述光發射器用于發射光線，所述光接收器用于接收由所述反射膜反射回的光線；

所述處理器與所述多個光發射器和所述多個光接收器均電連接，用于根據發射光線的光發射器在所述光發射器陣列中的位置和接收到光線的光接收器的在所述光接收器陣列中的位置的一一對應關系獲取表征所述待測表面的實時形變的電信號；

所述多根光纖的第一端與所述透明連接層的多個連接位置在同一平面；

所述光發射器能夠讀取到出射光的角度，所述光接收器能夠讀取到入射光的角度。