[发明专利]一种基于光纤的湿度传感器

说明书

本发明涉及一种基于光纤的湿度传感器，所述基于光纤的湿度传感器包括光源、分束器、感应光纤、参考光纤、干涉腔以及CCD探测器；所述光源设置在所述分束器一端，所述分束器另一端连接所述感应光纤一端和所述参考光纤一端，所述感应光纤另一端和所述参考光纤另一端设置在所述干涉腔内一侧，所述干涉腔内另一侧设置所述CCD探测器；所述感应光纤的纤芯内设置有间隙，所述间隙将所述感应光纤的纤芯分割为两段，两段所述感应光纤的纤芯通过亲水材质的吸附部连接，所述吸附部设置在所述间隙内。本发明根据湿度不同时，光在感应光纤与参考光纤中的光程差不同，输出的干涉条纹的偏移量不同来检测湿度，检测精准度与检测灵敏度极高。

技术领域

本发明涉及湿度检测技术领域，特别是涉及一种基于光纤的湿度传感器。

背景技术

传统的湿度传感器包括电阻式或者电容式湿度检测传感器，例如湿敏元件是最简单的湿度检测传感器，湿敏元件主要包括电阻式和电容式湿敏元件。电阻式湿敏元件的特点是在基片上覆盖一层用湿敏材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在湿敏材料上时，电阻式湿敏元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可进行湿度测量。电容式湿敏元件一般是用高分子薄膜材料制成的，常用的高分子材料包括聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度改变时，电容式湿敏元件的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比，进而检测出湿度。

随着技术的进步，对湿度检测要求也越来越严格。如何设置一种更灵敏、更准确的湿度传感器成为当今急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光纤的湿度传感器，可以更准确、更灵敏地检测出湿度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于光纤的湿度传感器，所述基于光纤的湿度传感器包括光源、分束器、感应光纤、参考光纤、干涉腔以及CCD探测器；

所述光源设置在所述分束器一端，所述分束器另一端连接所述感应光纤一端和所述参考光纤一端，所述感应光纤另一端和所述参考光纤另一端设置在所述干涉腔内一侧，所述干涉腔内另一侧设置所述CCD探测器；

所述感应光纤的纤芯内设置有间隙，所述间隙将所述感应光纤的纤芯分割为两段，两段所述感应光纤的纤芯通过亲水材质的吸附部连接，所述吸附部设置在所述间隙内。

可选地，所述基于光纤的湿度传感器还包括两个准直透镜和两个扩束镜；

两个所述准直透镜分别设置在所述感应光纤一端以及所述参考光纤一端，两个所述准直透镜分别位于所述分束器和所述感应光纤之间以及所述分束器和所述参考光纤之间；

两个所述扩束镜分别设置在所述感应光纤另一端以及所述参考光纤另一端。

可选地，所述吸附部的数量为多个，多个所述吸附部均匀分布在所述间隙内。

可选地，所述感应光纤的纤芯截面上设置有贵金属纳米颗粒，所述感应光纤的纤芯截面为每段所述感应光纤的纤芯与所述间隙接触的面。

一种基于光纤的湿度传感器，所述基于光纤的湿度传感器包括光源、分束器、感应光纤、参考光纤、干涉腔以及CCD探测器；

所述光源设置在所述分束器一端，所述分束器另一端连接所述感应光纤一端和所述参考光纤一端，所述感应光纤另一端和所述参考光纤另一端设置在所述干涉腔内一侧，所述干涉腔内另一侧设置所述CCD探测器；

所述感应光纤的纤芯内设置有间隙，所述间隙将所述感应光纤的纤芯分割为两段，所述感应光纤的纤芯包括内纤芯和包覆所述内纤芯的外纤芯；两段所述感应光纤的内纤芯通过亲水材质的吸附部连接；

所述感应光纤的纤芯截面的外纤芯上设置有贵金属纳米颗粒，所述感应光纤的纤芯截面为每段所述感应光纤的纤芯与所述间隙接触的面。