[发明专利]一种激光反射原理的压力传感器及其压力传感方法

权利要求书

1.一种激光反射原理的压力传感器，其特征在于，包括：

壳体，设置空腔，所述壳体的一端设置测压口，用于将所述空腔与一被测空间连通；

膜片，内置于所述空腔内，能根据测压口压力变化而发生形变；且所述膜片与所述测压口相背对侧设置反射面；

激光发射器，设置于所述膜片的反射面同侧，用于将激光入射到所述膜片的反射面上；

四象限传感器，设置于所述膜片的反射面同侧，用于接收经反射面反射的激光；

其中，所述四象限传感器包括光敏面，所述反射的激光在所述光敏面上形成光斑，所述光斑随所述膜片形变而发生位移变化。

2.如权利要求1所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述激光反射原理的压力传感器还包括：

膜片支撑部，所述膜片支撑部设置于所述膜片的远离测压口侧，用于限制膜片的形变量过载；且所述膜片支撑部上设置通光孔，用于将激光从所述通光孔穿过。

3.如权利要求2所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述膜片支撑部设置为非球面形状。

4.如权利要求2所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述膜片支撑部与所述壳体一体成型或者所述膜片支撑部与所述壳体焊接。

5.如权利要求1所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述激光发射器为二极管激光器。

6.如权利要求5所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述激光发射器发射的激光的功率为5mW～20mW。

7.如权利要求6所述的激光反射原理的压力传感器，其特征在于，所述激光反射原理的压力传感器还包括微型光学准直镜，设置于所述激光发射器与所述膜片之间，用于对所述激光发射器发射的激光进行整形，以产生直径≤1mm的平行光束。

8.一种利用如权利要求1至7任一项所述的激光反射原理的压力传感器的压力传感方法，其特征在于，包括如下步骤：

一测量介质从测压口进入空腔内对膜片施加压力，使膜片发生形变；

激光发射器对发生形变的膜片的反射面发射激光，所述四象限传感器接收反射面反射的激光，所述反射的激光在所述光敏面上形成偏离光敏面中心的光斑；

根据检测到的偏离光敏面中心的光斑的位移量，得到所述测量介质对所述膜片施加的绝对压力。

9.如权利要求8所述的压力传感方法，其特征在于，所述激光发射器对未发生形变的膜片的反射面发射激光，所述四象限传感器接收反射面反射的激光，所述反射的激光在所述光敏面上形成的光斑处于光敏面中心中心位置。

10.如权利要求8所述的压力传感方法，其特征在于，所述测量介质包括气体、蒸汽或者液体。