[发明专利]气压传感器及系统

说明书

本申请涉及气压传感器及系统，具体而言，涉及气压检测领域。气压传感器包括：壳体、激光器、探测器、感压膜和金属层；壳体为一端开口的腔体，壳体的开口处设置有感压膜，感压膜和壳体形成密封空间，密封空间内设置有激光器、探测器和金属层，激光器和探测器均设置在腔体远离开口的一端，当该气压传感器外界的待测气压发生改变的时候，该感压膜在待测气压的压力作用下，形状发生改变，进而使得该金属层的金属平面也发生形变，进而使得金属层的多个金属梁之间的间距发生改变，从而使得金属层对激光器发出的激光的反射光谱发生改变，通过该探测器检测通过该金属层的反射光的反射光谱的变化，并通过该反射光谱的变化与待测气压的关系，得到待测气压。

技术领域

本申请涉及气压检测领域，具体而言，涉及一种气压传感器及系统。

背景技术

气体压强泛指气体对某一点施加的流体静力压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。

现有技术中一半通过空气压缩机对气压进行测量，空气压缩机的气压传感器主要的传感元件是一个对气压的强弱敏感的薄膜和一个顶针开控制，电路方面它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压力降低或升高时，这个薄膜变形带动顶针，同时该电阻器的阻值将会改变。电阻器的阻值发生变化。从传感元件取得0-5V的信号电压，经过A/D转换由数据采集器接受，然后数据采集器以适当的形式把结果传送给计算机。

但是，现有技术中的柔性电阻器在使用一段时间之后会产生一定的误差，使得对气压的测量不准确。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种气压传感器及系统，以解决现有技术中的柔性电阻器在使用一段时间之后会产生一定的误差，使得对气压的测量不准确的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种气压传感器，气压传感器包括：壳体、激光器、探测器、感压膜和金属层；壳体为一端开口的腔体，壳体的开口处设置有感压膜，感压膜和壳体形成密封空间，密封空间内填充有光增益气体，密封空间内设置有激光器、探测器和金属层，激光器和探测器均设置在腔体远离开口的一端，感压膜靠近腔体的一侧设置有金属层，金属膜为金属平面上周期性设置多个金属梁，金属膜的金属平面紧贴感压膜设置，多个金属梁设置在金属膜远离感压膜的一侧。

可选地，该多个金属梁相互平行设置。

可选地，该感压膜的材料为柔性材料。

可选地，该气压传感器还包括二维材料层，二维材料层设置在金属层远离感压膜的一侧。

可选地，该二维材料层的材料为石墨烯和二硫化钼中至少一种。

可选地，该气压传感器还包括聚焦透镜，聚焦透镜设置在金属层和激光器之间。

可选地，该聚焦透镜为透镜组。

可选地，该气压传感器还包括防透光膜，防透光膜设置在感压膜和金属层之间。

可选地，该气压传感器还包括数据传输器，数据传输器设置在壳体远离感压膜的一侧，用于将探测器探测得到的反射光谱信号输出。

第二方面，本申请提供一种气压传感系统，气压传感系统包括：计算机和第一方面任意一项的气压传感器，计算机用于接收气压传感器的反射光谱信号，并通过反射光谱信号与待测气压的对应关系，得到待测气压。

本发明的有益效果是：