[发明专利]一种塑料光纤传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种塑料光纤传感器及其制备方法，所述塑料光纤传感器包括光源、光电探测器和塑料光纤，所述塑料光纤的一端通过第一连接件与光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的另一端通过第二连接件与光电探测器连接并保持同轴性，所述塑料光纤的外表面设有保护层。采用本发明的技术方案，结构简单，精度高，重复性好、成本低，适合批量生产；而且可以实现弯曲角度的测量。

技术领域

本发明属于光纤传感器技术领域，尤其涉及一种塑料光纤传感器及其制备方法。

背景技术

光纤传感器因其体积小、质量轻、可塑性强、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点而被广泛的应用于各个领域。

在日常生产生活中，弯曲角度测量有着极为重要的意义。目前市场上应用较多的光纤弯曲传感器一般都是基于光纤布拉格光栅制成的，这种传感器一般需要金属封装，制造方法操作复杂，而且检测时需要用到光谱仪等造价较高的仪器，成本无法降低。

因此研制一款可以实现弯曲角度测量的精度高、重复性好，制造方法操作简单，适合批量生产的塑料光纤传感器对光纤弯曲传感器的市场发展具有重大意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种塑料光纤传感器及其制备方法，可以实现弯曲角度的测量，精度高、重复性好，而且制造方法操作简单，适合批量生产。

对此，本发明的技术方案为：

一种塑料光纤传感器，其包括光源、光电探测器和塑料光纤，所述塑料光纤的一端通过第一连接件与光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的另一端通过第二连接件与光电探测器连接并保持同轴性，所述塑料光纤的外表面设有保护层，所述PE材料保护层的两端分别与第一连接件、第二连接件连接。优选的，所述保护层为PE材料保护层或喷涂的保护层；进一步的，所述喷涂的保护层为漆或胶等保护层。

其中，第一连接件、第二连接件可以为任意形状，通过第一连接件、第二连接件可以保证光源、光电探测器与光波导的同轴性。光源、光电探测器通过焊接导线与外部电路相连。所述光电探测器为任何可以将光信号转化为电信号的光电元件。光电测器探测的光信号为光强。所述塑料光纤外带一层保护层，可以起到保护光纤，隔离光纤与外界环境接触的作用。

采用此技术方案，光源发出的光，经过塑料光纤后，进入光电探测器，光电探测器将光信号转化为电信号。当塑料光纤发生弯曲时，其内部光在塑料光纤和空气界面处的入射角减小，这会导致透射到空气中损耗掉的光强增加，反射回塑料光纤中被光电探测器探测到的光强减小，实现弯曲的传感。

进一步的，所述光源为单色光或非单色光。

作为本发明的进一步改进，所述塑料光纤传感器包括连接件盖片，所述连接件盖片分别设在第一连接件、第二连接件的外侧面。进一步的，所述连接件盖片分别与第一连接件、第二连接件的外侧面通过速干胶固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述连接件盖片上设有通孔，所述光源或光电探测器的引脚从通孔穿出。进一步的，所述连接件盖片为圆形。

作为本发明的进一步改进，所述第一连接件、第二连接件内部设有相互贯通的塑料光纤插入孔、光源或光电探测器插入孔；所述塑料光纤插入孔、光源或光电探测器插入孔为同轴孔。

作为本发明的进一步改进，所述第一连接件、第二连接件内在位于塑料光纤插入孔的口部设有与PE材料保护层连接的缺口。

作为本发明的进一步改进，所述塑料光纤两端去除皮层插入到第一连接件、第二连接件中，所述塑料光纤两端去除皮层的长度与第一连接件、第二连接件的塑料光纤插入孔的深度相同。所述塑料光纤两端去除皮层，端面打磨光滑，插入到第一连接件、第二连接件中，通过胶粘剂固定连接。进一步优选的，所述胶粘剂为透明速干胶。

作为本发明的进一步改进，所述光源或光电探测器插入孔为T形孔。