一种基于克尔效应的压力传感器制造技术

本发明专利技术涉及压力传感领域，具体提供了一种基于克尔效应的压力传感器，弹性层置于基底上，第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料置于弹性层上，第一受力部和第二受力部置于磁性材料层的两侧，磁性材料层中设有周期性排列的平行缝隙，压磁材料填充缝隙。应用时，在第一受力部和第二受力部间施加压力，应用线偏振光倾斜照射磁性材料层，在平行于入射面方向施加外磁场，通过探测反射的椭圆偏振光的长轴与入射线偏振光的夹角和椭圆偏振光的长轴与短轴的比值确定待测压力。本发明专利技术能够实现强压力的高灵敏探测，在压力探测领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于克尔效应的压力传感器
本专利技术涉及压力传感领域，具体涉及一种基于克尔效应的压力传感器。
技术介绍
压力检测在工程
非常重要。实现高强度压力的高灵敏检测是当前压力检测中的难题。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于克尔效应的压力传感器，包括：基底、弹性层、第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料，弹性层置于基底上，第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料置于弹性层上，第一受力部和第二受力部置于磁性材料层的两侧，磁性材料层中设有周期性排列的平行缝隙，压磁材料填充缝隙。更进一步地，相邻缝隙间的距离大于1毫米。更进一步地，缝隙的宽度小于10微米。更进一步地，还包括弹性材料膜，弹性材料膜贴附于缝隙的两侧，压磁材料置于弹性材料膜间。更进一步地，弹性材料膜的材料为金属橡胶。更进一步地，弹性材料膜的厚度小于2微米。更进一步地，弹性层的材料为玻璃纤维或橡胶。更进一步地，基底的材料为非磁性材料。更进一步地，压磁材料为金属压磁材料。更进一步地，磁性材料层的材料为钴、铋铁石榴石。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于克尔效应的压力传感器，弹性层置于基底上，第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料置于弹性层上，第一受力部和第二受力部置于磁性材料层的两侧，磁性材料层中设有周期性排列的平行缝隙，压磁材料填充缝隙。应用时，在第一受力部和第二受力部间施加压力，应用线偏振光倾斜照射磁性材料层，在平行于入射面方向施加外磁场，通过探测反射的椭圆偏振光的长轴与入射线偏振光的夹角和椭圆偏振光的长轴与短轴的比值确定待测压力。在压力作用下压磁材料的磁导率发生变化，改变了磁性材料层内的磁场，从而改变了克尔效应的强度，通过探测克尔效应的改变实现压力检测。因为压磁材料能够承受强压力和克尔效应严重地依赖于外磁场的强度，所以本专利技术能够实现强压力的高灵敏探测，在压力探测领域具有良好的应用前景。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是一种基于克尔效应的压力传感器的示意图。图2是又一种基于克尔效应的压力传感器的示意图。图中：1、基底；2、弹性层；3、第一受力部；4、第二受力部；5、磁性材料层；6、压磁材料；7、弹性材料膜。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种基于克尔效应的压力传感器。如图1所示，该基于克尔效应的压力传感器包括基底1、弹性层2、第一受力部3、第二受力部4、磁性材料层5、压磁材料6。弹性层2置于基底1上。弹性层2的材料为玻璃纤维或橡胶。基底1的材料为非磁性材料。基底1为二氧化硅材料。第一受力部3、第二受力部4、磁性材料层5、压磁材料6置于弹性层上。第一受力部3和第二受力4部置于磁性材料层5的两侧。磁性材料层5的材料为磁性材料。优选地，磁性材料层5的材料为钴、铋铁石榴石。磁性材料层5中设有周期性排列的平行缝隙，相邻缝隙间的距离大于1毫米，缝隙的宽度小于10微米。压磁材料6填充缝隙。压磁材料6可以为金属压磁材料、铁磁性压磁材料、稀土压磁材料。优选地，压磁材料6为金属压磁材料。金属压磁材料的饱和磁化强度高，力学性能优良，能够在大功率下使用。应用时，在第一受力部3和第二受力部4间施加压力，应用线偏振光倾斜照射磁性材料层5，入射角度大于45度，以激发更强的克尔效应。在平行于入射面方向施加外磁场，也就是在图1中的水平方向施加磁场。应用探测器探测反射光。克尔效应导致反射光为椭圆偏振光。通过探测反射的椭圆偏振光的长轴与入射线偏振光的夹角和椭圆偏振光的长轴与短轴的比值确定待测压力。本专利技术中，在压力作用下压磁材料6的磁导率发生变化，改变了磁性材料层5内的磁场，从而改变了克尔效应的强度，通过探测克尔效应的改变实现压力检测。因为压磁材料6能够承受强压力和克尔效应严重地依赖于外磁场的强度，所以本专利技术能够实现强压力的高灵敏探测，在压力探测领域具有灵活的应用前景。此外，本专利技术从反射的椭圆偏振光的长轴与入射线偏振光的夹角、反射椭圆偏振光的长轴与短轴的比值两方面确定待测压力，具有探测准确度高的优点。实施例2在实施例1的基础上，如图2所示，还包括弹性材料膜7，弹性材料膜7贴附于缝隙的两侧，压磁材料6置于弹性材料膜7间。弹性材料膜7的材料为金属橡胶。弹性材料膜7的厚度小于2微米。在待测压力作用下，弹性材料膜7发生形变，具体地，弹性材料膜7变薄。从而减小了压磁材料6与磁性材料层5中磁性材料之间的距离，更多地改变了压磁材料6对磁性材料层5中磁场的影响，更多地改变了磁性材料层5中的磁场，从而实现更灵敏的压力检测。更进一步地，弹性材料膜7的厚度不均匀，弹性材料膜7的表面为波浪形。这样一来，在待测压力作用下，弹性材料膜7的平均厚度变化更多，从而更多地调节压磁材料6对磁性材料层5中磁场的改变，从而实现更高灵敏度的压力检测。实施例3在实施例1的基础上，缝隙的截面为十字形。也就是说，在图1中的竖直方向，缝隙贯穿磁性材料层5，在图1的水平方向，相邻缝隙不贯穿。在十字形缝隙内填充压磁材料6。这样一来，在水平方向压力的作用下，缝隙内压磁材料6的磁导率改变更多，尤其是水平方向缝隙内压磁材料6的磁导率改变更多，更多地改变磁性材料层5内的磁场，提高压力检测的灵敏度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于克尔效应的压力传感器，其特征在于，包括：基底、弹性层、第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料，所述弹性层置于所述基底上，所述第一受力部、所述第二受力部、所述磁性材料层、所述压磁材料置于所述弹性层上，所述第一受力部和所述第二受力部置于所述磁性材料层的两侧，所述磁性材料层中设有周期性排列的平行缝隙，所述压磁材料填充所述缝隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于克尔效应的压力传感器，其特征在于，包括：基底、弹性层、第一受力部、第二受力部、磁性材料层、压磁材料，所述弹性层置于所述基底上，所述第一受力部、所述第二受力部、所述磁性材料层、所述压磁材料置于所述弹性层上，所述第一受力部和所述第二受力部置于所述磁性材料层的两侧，所述磁性材料层中设有周期性排列的平行缝隙，所述压磁材料填充所述缝隙。


2.如权利要求1所述的基于克尔效应的压力传感器，其特征在于：相邻所述缝隙间的距离大于1毫米。


3.如权利要求2所述的基于克尔效应的压力传感器，其特征在于：所述缝隙的宽度小于10微米。


4.如权利要求1所述的基于克尔效应的压力传感器，其特征在于：还包括弹性材料膜，所述弹性材料膜贴附于所述缝隙的两侧，所述压磁材料置于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中山科立特光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44