一种相干光压力传感系统技术方案

本实用新型专利技术属于光学压力传感器技术领域，提供了一种相干光压力传感系统，包括一用于承受待测压力并且固定设置的弹性膜片；一设于所述弹性膜片上方、用于向所述弹性膜片的上表面斜向发射相干光的光源；一与所述光源共面设置的低损耗反射器，所述低损耗反射器用于将经所述弹性膜片反射后形成的光线进行二次反射；一传感模块，所述传感模块包括若干阵列形式排列的感应元，所述感应元与所述弹性膜片共面设置，所述感应元用于接收经所述低损耗反射器二次反射形成的光线，所述传感模块用于将接收到的光信号转化为电信号输出；一与所述传感模块电连接的控制电路，所述控制电路用于对所述传感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。

【技术实现步骤摘要】
一种相干光压力传感系统


[0001]本技术属于光学压力传感器
，尤其涉及一种相干光压力传感系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，越来越多的行业如建筑、医疗、汽车等依赖压力传感器来监测和控制其应用，大量设备需依赖准确和稳定的压力测量才能可靠运行，因此对压力传感器的要求也越来越高。
[0003]压力传感器具有压阻式、电容式、MEMS(微机电系统)和光学等多种类型，其中光学压力传感器对压力的检测主要基于压力和光学信号之间的关系，比如光的强度、光的相位、光的波长等，具有抗辐射、非接触、没有漏电结等优点。
[0004]现有的光学压力传感器均存在两大缺点，一是测量值与待测压力之间不符合线性关系，二是结构复杂，不能将受压模块和传感模块设置于同一平面上，难以满足半导体的集成、封装要求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种测量值与待测压力间符合线性关系并且可将受压模块与传感模块设置于同一平面的相干光压力传感系统。
[0006]本技术是这样实现的，一种相干光压力传感系统，包括：
[0007]一用于承受待测压力并且固定设置的弹性膜片；
[0008]一设于所述弹性膜片上方、用于向所述弹性膜片的上表面斜向发射相干光的光源；
[0009]一与所述光源共面设置的低损耗反射器，所述低损耗反射器用于将经所述弹性膜片上表面反射的光线进行再次反射；
[0010]一传感模块，所述传感模块包括若干阵列形式排列的感应元，所述感应元与所述弹性膜片共面设置，所述光源发出的相干光先后经所述弹性膜片、所述低损耗反射器反射后由所述感应元接收，所述传感模块用于将接收到的光信号转化为电信号输出；以及
[0011]一与所述传感模块电连接的控制电路，所述控制电路用于对所述传感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。
[0012]进一步地，所述传感模块还包括若干与所述感应元数量相等的比较器，每所述比较器对应连接每所述感应元，所述比较器用于对比其连接的所述感应元接收到的光能信号与平均值之间的差异并输出至所述控制电路。
[0013]具体地，所述光源为固态激光二极管芯片。
[0014]具体地，所述控制电路为DSP处理电路。
[0015]本技术提供的一种相干光压力传感系统通过设置低损耗反射器，解决了无法将受压件与传感模块集合在同一平面内的问题，便于满足半导体的集成、封装要求。同时由于弹性膜片的应力与应变为线性关系，且光源发出的相干光入射角度始终不变，因此反射
光线的位移与施加在弹性膜片上的待测压力值之间为线性关系，解决了现有的光学压力传感器测量值与待测压力之间非线性的问题。
[0016]本技术还提供了一种相干光压力传感系统，包括：
[0017]一用于承受待测压力并且固定设置的弹性膜片；
[0018]一与所述弹性膜片共面设置、用于发射相干光的光源；
[0019]一与所述弹性膜片平行设置的第一低损耗反射器，所述光源发射的相干光经所述第一低损耗反射器反射后斜向照射至所述弹性膜片的上表面；
[0020]一与所述第一低损耗反射器共面设置的第二低损耗反射器，所述第二低损耗反射器用于将经所述弹性膜片上表面反射的光线进行再次反射；
[0021]一传感模块，所述传感模块包括若干阵列形式排列的感应元，所述感应元与所述弹性膜片共面设置，所述光源发射的相干光先后经所述第一低损耗反射器、所述弹性膜片、所述第二低损耗反射器反射后由所述感应元接收，所述传感模块用于将接收到的光信号转化为电信号输出；以及
[0022]一与所述传感模块电连接的控制电路，所述控制电路用于对所述传感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。
[0023]进一步地，所述传感模块还包括与所述感应元数量相等的比较器，每所述比较器对应连接每所述感应元，所述比较器用于对比其连接的所述感应元接收到的光能信号与平均值之间的差异并输出至所述控制电路。
[0024]具体地，所述光源为固态激光二极管芯片。
[0025]具体地，所述控制电路为DSP处理电路。
[0026]本技术提供的一种相干光压力传感系统通过设置两个低损耗反射器可以同时将光源、受压件、传感模块设置于同一个平面内，进一步提升了半导体的集成程度。同时，由于弹性膜片的应力与应变为线性关系，且光源发出的相干光入射角度始终不变，因此反射光线的位移与施加在弹性膜片上的待测压力值之间为线性关系，解决了现有的光学压力传感器测量值与待测压力之间非线性的问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本技术实施例一提供的相干光压力传感系统结构示意图；
[0029]图2是本技术实施例二提供的相干光压力传感系统结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]实施例一
[0032]如图1所示，本技术实施例一提供的一种相干光压力传感系统，包括：
[0033]一用于承受待测压力并且固定设置的弹性膜片1；
[0034]一设于弹性膜片1上方、用于向弹性膜片1的上表面斜向发射相干光的光源2；
[0035]一与光源2共面设置的低损耗反射器3，低损耗反射器3用于将经弹性膜片1上表面反射的光线进行再次反射；
[0036]一传感模块4，传感模块4包括若干阵列形式排列的感应元41，感应元41与弹性膜片1共面设置，光源2发出的相干光先后经弹性膜片1、低损耗反射器3反射后由所述感应元31接收，传感模块4用于将接收到的光信号转化为电信号输出；以及
[0037]一与传感模块4电连接的控制电路(未示出)，控制电路用于对传感模块4输出的信号进行计算得出待测压力值。
[0038]进一步地，传感模块4还包括若干与感应元41数量相等的比较器(未示出)，每比较器对应连接每感应元41，比较器用于对比其连接的感应元41接收到的光能信号与平均值之间的差异并输出至控制电路。
[0039]具体地，光源2为固态激光二极管芯片。
[0040]具体地，控制电路为DSP处理电路。
[0041]本实施例提供的一种相干光压力传感系统工作过程为：
[0042]首先，弹性膜片1上不施加待测压力，光源2发出的相干光先后经弹性膜片1和低损耗反射器3反射，经低损耗反射器3反射后的光线被感应元31接收，传感模块3将感应元31接收到的光信号转化成电信号输出至控制电路，控制电路根据传感模块3输出的信号记录弹性膜片1不受压时反射光线的位置；
[0043]接着，在弹性膜片1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相干光压力传感系统，其特征在于，包括：一用于承受待测压力并且固定设置的弹性膜片；一设于所述弹性膜片上方、用于向所述弹性膜片的上表面斜向发射相干光的光源；一与所述光源共面设置的低损耗反射器，所述低损耗反射器用于将经所述弹性膜片上表面反射的光线进行再次反射；一传感模块，所述传感模块包括若干阵列形式排列的感应元，所述感应元与所述弹性膜片共面设置，所述光源发出的相干光先后经所述弹性膜片、所述低损耗反射器反射后由所述感应元接收，所述传感模块用于将接收到的光信号转化为电信号输出；以及一与所述传感模块电连接的控制电路，所述控制电路用于对所述传感模块输出的信号进行计算得出待测压力值。2.根据权利要求1所述的一种相干光压力传感系统，其特征在于，所述传感模块还包括若干与所述感应元数量相等的比较器，每所述比较器对应连接每所述感应元，所述比较器用于对比其连接的所述感应元接收到的光能信号与平均值之间的差异并输出至所述控制电路。3.根据权利要求1所述的一种相干光压力传感系统，其特征在于，所述光源为固态激光二极管芯片。4.根据权利要求1所述的一种相干光压力传感系统，其特征在于，所述控制电路为DSP处理电路。5.一种相干光压力传感系统，其特征在于，包括：一用于承受待测压力并且固定设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林大伟，张云山，
申请(专利权)人：深圳市百禾芯半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：