[发明专利]一种真空压强测量装置、方法及系统

说明书

本发明公开了一种真空压强测量装置、方法及系统，真空压强测量装置包括：用于模拟应用场景气压环境的腔体、设置在腔体内的真空压强传感器以及与真空压强传感器连接的电信号测量仪；真空压强传感器包括：基板，与电信号测量仪连接；发光元件，与基板连接，用于产生光；收光元件，与基板连接，用接收发光元件发射的光并产生电信号；气泡膜，包覆在发光元件与收光元件上，用于对发光元件发射的光进行反射；电信号测量仪用于对收光元件产生的电信号进行检测；根据电信号测量仪测得的电信号的变化量可测算腔体内的气压强度。本发明可直接从电信号的变化量读取出压强的变化，无需数据分析处理过程，不仅测量方式更加简单，且响应快。

技术领域

本发明涉及气压测量技术领域，尤其涉及的是一种真空压强测量装置、方法及系统。

背景技术

目前在随着科学技术的发展，越来越多的仪器、设备需要工作在低气压或高气压环境下。这样就需要有一个高精度、高分辨率、小体积、低耗能的真空压强传感器来实时监控工作环境的压强变化。

通常用来测量气压的光学传感器有石墨烯传感器、氧化锌纳米结构传感器、电容传感器等等。但是，现有的真空压力传感器普遍存在的问题：测量方式复杂，需要辅助设备对所测数据进行分析处理以得到对应的压强值；响应缓慢，有的器件在进行测量之前需要几秒到几十秒的准备时间，有的器件在测量之后，需要有数秒的恢复时间，整体的迟滞率较高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种真空压强测量装置、方法及系统，以解决现有测量气压的光学传感器测量方式复杂、响应缓慢的问题。

本发明的技术方案如下：

一种真空压强测量装置，其包括：用于模拟应用场景气压环境的腔体、设置在所述腔体内的真空压强传感器以及与所述真空压强传感器连接的电信号测量仪；其中，所述真空压强传感器包括：

基板，与所述电信号测量仪连接；

发光元件，与所述基板连接，用于产生光；

收光元件，与所述基板连接，用接收所述发光元件发射的光并产生电信号；

气泡膜，包覆在所述发光元件与所述收光元件上，用于对所述发光元件发射的光进行反射；

所述电信号测量仪用于对所述收光元件产生的电信号进行检测；

其中，根据所述电信号测量仪测得的电信号的变化量可测算所述腔体内的气压强度。

本发明的进一步设置，所述真空压强测量装置还包括：电源；所述电源与所述基板连接，用于为所述真空压强传感器供电。

本发明的进一步设置，所述真空压强测量装置还包括：光耦合层；所述光耦合层连接在所述气泡膜与所述发光元件、所述收光元件之间；其中，所述气泡膜包覆在所述光耦合层外侧。

本发明的进一步设置，所述气泡膜内设置有密闭空间，所述密闭空间内设置有若干气泡，所述气泡的体积随所述腔体内气压强度的大小变化。

本发明的进一步设置，所述气泡膜为柔性材料制成。

本发明的进一步设置，所述柔性材料为聚二甲基硅氧烷。

本发明的进一步设置，所述真空压强测量装置还包括：基座；所述腔体与所述真空压强传感器设置在所述基座上。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种应用于上述所述的真空压强测量装置的真空压强测量方法，其包括：

通过调整腔体内的气压强度的大小以模拟应用场景气压环境中需要监测的气压变化；

气泡膜在气压产生变化的作用下使得发光元件发射的部分光的折射角发生变化；