[发明专利]一种温度传感器

说明书

本发明属于传感装置技术领域，具体涉及一种温度传感器，所述壳体为一侧开口的圆柱状容器，所述热感应部设置在壳体开口的一侧，所述纳米团簇设置在热感应部靠近壳体的一侧，所述反射部设置在热感应部远离壳体的一侧，所述激光器和探测器设置在壳体与开口相对器壁的内侧，本法发明采用热感应部捕获温度变化，温度变化时热感应部厚度发生变化，使得由纳米团簇、热感应部和反射部组成光学腔的耦合效率发生改变，不同的耦合效率对特定模式的光不会吸收，而是将其反射出去，因此会形成有限带宽得到反射，展现出不同颜色的光，热感应部发生发生微纳级别的变化，对其产生的反射光影响巨大，所以通过检测发射光的波长即可检测出温度的大小，检测灵敏度高。

技术领域

本发明涉及传感装置技术领域，具体为一种温度传感器。

背景技术

温度是表征物体冷热程度的物理量，是物体内部分子热运动剧烈程度的标志，分子运动越平缓，那么温度就越低。在日常生活、工商业、航空航天和交通运输等领域，温度都至关重要，温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，人类的活动离不开温度传感器。尤其在航空航天领域，高精度的温度传感器是非常重要的，例如在航天器的发动机，对温度的监测需要非常高的精度，丝毫的误差都可能对航天器的飞行状态造成极大的影响。

测量温度通常有接触式和非接触式两种方法，前者是通过感应元件和被测量对象进行热交换完成测量，常见的有热电偶式、热电阻式和热敏电阻式温度传感器等；后者是通过被测量对象表面的热辐射强度与温度的关系进行测量，常见的有比色高温计、光学高温计和热红外辐射温度传感器等。热电偶温度传感器的传感元件通常是温差热电偶，而热电阻温度传感器的原理是利用金属导体的电阻随温度不断变化的特性，将温度变化转换为电阻变化，所以常将金属铂或铜用作感应元件。这几种温度传感器的检测的精度都达不到航天要求，且对使用的环境有比较高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温度传感器，解决了温度传感器的精度不够高的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，一种温度传感器，包括：壳体、激光器、探测器、纳米团簇、热感应部、反射部；

所述壳体为一侧开口的圆柱状容器，所述热感应部设置在壳体开口的一侧，所述纳米团簇设置在热膨胀部靠近壳体的一侧，所述反射部设置在热感应部远离壳体的一侧，所述激光器和探测器设置在壳体与开口相对器壁的内侧；

其中，纳米团簇、热感应部、反射部构成光学腔；反射部将光限制在热感应部中，增强光与纳米团簇的相互作用，纳米团簇具有带宽光吸收的特性，热感应部厚度发生变化，使得光学腔光学模式的耦合效率发生变化，进而使纳米团簇的光学特性从带宽吸收变成有限带宽的反射，即可得到特定波长的光，通过检测反射光波长的变化，实现对温度的检测。

在本发明的一个实施例中，所述纳米团簇为由纳米颗粒组成的无序的银纳米团簇。

在本发明的一个实施例中，所述组成纳米团簇的纳米颗粒形状可以为单种形状组成，例如球形、长条形，星形，也可以多种形状混合组成。

在本发明的一个实施例中，所述热感应部为透明的热膨胀材料。

在本发明的一个实施例中，所述反射部材料为金或银。

在本发明的一个实施例中，所述热感应部连接纳米团簇的面为非光滑。

在本发明的一个实施例中，所述热感应部中间设置有凹槽，纳米团簇整体设置在凹槽中。

在本发明的一个实施例中，所述热感应部的形状为拱形。

第一方面，本实施例提供了一种温度传感系统，其特征在于，包括前面任一项所述的温度传感器，还包括电源装置，为温度传感系统供电，包括计算机，对获取数据进行分析处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：