[發(fā)明專利]一種溫度傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110532398.3
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113432738A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永選
• 申請（專利權(quán)）人: 李永選
• 主分類號: G01K5/48
• 分類號: G01K5/48;G01B11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于傳感裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度傳感器，所述殼體為一側(cè)開口的圓柱狀容器，所述熱感應(yīng)部設(shè)置在殼體開口的一側(cè)，所述納米團(tuán)簇設(shè)置在熱感應(yīng)部靠近殼體的一側(cè)，所述反射部設(shè)置在熱感應(yīng)部遠(yuǎn)離殼體的一側(cè)，所述激光器和探測器設(shè)置在殼體與開口相對器壁的內(nèi)側(cè)，本法發(fā)明采用熱感應(yīng)部捕獲溫度變化，溫度變化時熱感應(yīng)部厚度發(fā)生變化，使得由納米團(tuán)簇、熱感應(yīng)部和反射部組成光學(xué)腔的耦合效率發(fā)生改變，不同的耦合效率對特定模式的光不會吸收，而是將其反射出去，因此會形成有限帶寬得到反射，展現(xiàn)出不同顏色的光，熱感應(yīng)部發(fā)生發(fā)生微納級別的變化，對其產(chǎn)生的反射光影響巨大，所以通過檢測發(fā)射光的波長即可檢測出溫度的大小，檢測靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種溫度傳感器。

背景技術(shù)

溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是物體內(nèi)部分子熱運動劇烈程度的標(biāo)志，分子運動越平緩，那么溫度就越低。在日常生活、工商業(yè)、航空航天和交通運輸?shù)阮I(lǐng)域，溫度都至關(guān)重要，溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器，人類的活動離不開溫度傳感器。尤其在航空航天領(lǐng)域，高精度的溫度傳感器是非常重要的，例如在航天器的發(fā)動機(jī)，對溫度的監(jiān)測需要非常高的精度，絲毫的誤差都可能對航天器的飛行狀態(tài)造成極大的影響。

測量溫度通常有接觸式和非接觸式兩種方法，前者是通過感應(yīng)元件和被測量對象進(jìn)行熱交換完成測量，常見的有熱電偶式、熱電阻式和熱敏電阻式溫度傳感器等；后者是通過被測量對象表面的熱輻射強(qiáng)度與溫度的關(guān)系進(jìn)行測量，常見的有比色高溫計、光學(xué)高溫計和熱紅外輻射溫度傳感器等。熱電偶溫度傳感器的傳感元件通常是溫差熱電偶，而熱電阻溫度傳感器的原理是利用金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度不斷變化的特性，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化，所以常將金屬鉑或銅用作感應(yīng)元件。這幾種溫度傳感器的檢測的精度都達(dá)不到航天要求，且對使用的環(huán)境有比較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種溫度傳感器，解決了溫度傳感器的精度不夠高的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，一種溫度傳感器，包括：殼體、激光器、探測器、納米團(tuán)簇、熱感應(yīng)部、反射部；

所述殼體為一側(cè)開口的圓柱狀容器，所述熱感應(yīng)部設(shè)置在殼體開口的一側(cè)，所述納米團(tuán)簇設(shè)置在熱膨脹部靠近殼體的一側(cè)，所述反射部設(shè)置在熱感應(yīng)部遠(yuǎn)離殼體的一側(cè)，所述激光器和探測器設(shè)置在殼體與開口相對器壁的內(nèi)側(cè)；

其中，納米團(tuán)簇、熱感應(yīng)部、反射部構(gòu)成光學(xué)腔；反射部將光限制在熱感應(yīng)部中，增強(qiáng)光與納米團(tuán)簇的相互作用，納米團(tuán)簇具有帶寬光吸收的特性，熱感應(yīng)部厚度發(fā)生變化，使得光學(xué)腔光學(xué)模式的耦合效率發(fā)生變化，進(jìn)而使納米團(tuán)簇的光學(xué)特性從帶寬吸收變成有限帶寬的反射，即可得到特定波長的光，通過檢測反射光波長的變化，實現(xiàn)對溫度的檢測。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述納米團(tuán)簇為由納米顆粒組成的無序的銀納米團(tuán)簇。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述組成納米團(tuán)簇的納米顆粒形狀可以為單種形狀組成，例如球形、長條形，星形，也可以多種形狀混合組成。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述熱感應(yīng)部為透明的熱膨脹材料。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述反射部材料為金或銀。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述熱感應(yīng)部連接納米團(tuán)簇的面為非光滑。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述熱感應(yīng)部中間設(shè)置有凹槽，納米團(tuán)簇整體設(shè)置在凹槽中。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述熱感應(yīng)部的形狀為拱形。

第一方面，本實施例提供了一種溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括前面任一項所述的溫度傳感器，還包括電源裝置，為溫度傳感系統(tǒng)供電，包括計算機(jī)，對獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：