[發明專利]一種基于彎曲光纖的壓力傳感器

在審

• 申請號: 202010419291.3
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111551296A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 西安柯萊特信息科技有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于彎曲光纖的壓力傳感器，包括橫向設置的U形的光纖，所述U形的光纖的內部靠近U形的光纖的底部處設置有PS小球，所述PS小球的靠近U形的光纖底部的一側設置有半球形的貴金屬層，所述PS小球的另一側設置有彈性阻擋塊；當對傳感器施加壓力的時候，壓力會擠U形光纖內的PS小球，從而改變PS小球的形狀，就會改變設置在PS小球表面的貴金屬層與光纖之間的距離，使得貴金屬層與光的耦合發生改變，這樣，在光纖內傳播的光的透射率就發生變化，通過檢測光纖內光的透射率，就可以對壓力進行檢測；該基于彎曲光纖的壓力傳感器具有更高的精確度和靈敏度。

技術領域

本發明屬于傳感器技術領域，具體涉及一種基于彎曲光纖的壓力傳感器。

背景技術

傳感器(英文名稱：transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結構尺寸大、質量重，不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發展，半導體傳感器向著微型化發展，而且其功耗小、可靠性高。現有技術中，選擇壓力傳感器的時候我們要考慮他的綜合精度、靈敏度，如何提高壓力傳感器的精度、靈敏度，一直是研究壓力傳感器的重要方向。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種基于彎曲光纖的壓力傳感器，包括橫向設置的U形的光纖，所述U形的光纖的內部靠近U形的光纖的底部處設置有PS小球，所述PS小球的靠近U形的光纖底部的一側設置有半球形的貴金屬層，所述PS小球的另一側設置有彈性阻擋塊。

所述PS小球與彈性阻擋塊還設置有第二貴金屬層。

所述PS小球設置有多個。

所述PS小球設置有3個。

所述貴金屬層、第二貴金屬層是由金或銀或銅制成。

所述PS小球的直徑為100nm～500nm。

所述貴金屬層、第二貴金屬層的厚度為30nm～50nm。

本發明的有益效果：本發明提供的這種基于彎曲光纖的壓力傳感器，能夠將壓力信號轉換為貴金屬與光的耦合光信號，待測壓力會擠壓PS小球，從而改變PS小球的形狀，使得PS小球與貴金屬層與光纖之間的距離發生改變，從而改變貴金屬層與光的耦合，從而改變光纖里面光的透射率，通過檢測光纖里面光的透射率的變化，對壓力進行檢測；當對傳感器施加壓力的時候，壓力會擠U形光纖內的PS小球，從而改變PS小球的形狀，就會改變設置在PS小球表面的貴金屬層與光纖之間的距離，使得貴金屬層與光的耦合發生改變，這樣，在光纖內傳播的光的透射率就發生變化，通過檢測光纖內光的透射率，就可以對壓力進行檢測；該基于彎曲光纖的壓力傳感器具有更高的精確度和靈敏度。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是基于彎曲光纖的壓力傳感器的側面示意圖一。

圖2是基于彎曲光纖的壓力傳感器的側面示意圖二。

圖3是基于彎曲光纖的壓力傳感器的側面示意圖三。