基于光纤曲率效应的压力传感器及电动桌制造技术

本实用新型专利技术公开了基于光纤曲率效应的压力传感器及电动桌，属于电动桌领域，压力传感器具有极高的灵敏度，本实用新型专利技术的基于光纤曲率效应的压力传感器，包括单根的柔性光纤、激光发生器和光接收器，激光发生器对应柔性光纤的一端设置以向柔性光纤内发射沿其轴向的激光，光接收器对应柔性光纤的另一端设置接收从柔性光纤内射出的激光，柔性光纤和激光发生器之间还设有扩束透镜组，激光发生器发出的激光经过扩束透镜组处理后进入柔性光纤内。本实用新型专利技术还公开了电动桌，包括桌体、桌板、驱动桌板相对桌体活动的驱动装置，桌板上朝向桌体的表面设有上述基于光纤曲率效应的压力传感器。面设有上述基于光纤曲率效应的压力传感器。面设有上述基于光纤曲率效应的压力传感器。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤曲率效应的压力传感器及电动桌


[0001]本技术涉及电动桌领域，尤其涉及基于光纤曲率效应的压力传感器及电动桌。

技术介绍

[0002]在一些具有升降、翻转功能的设备上，需要设置压力传感器来检测设备运行过程中是否接触到障碍物而影响设备的升降、翻转运动，例如电动桌，其桌板具有相对桌体的运动，桌板升降或是翻转过程中可能会出现夹到用户的可能性，现有的压力传感器灵敏度不足，容易出现桌板夹伤用户后才会出现相应的遇阻响应，尤其是在儿童电动桌，儿童的骨骼硬度更低，造成的伤害可能会更大。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出基于光纤曲率效应的压力传感器，具有极高的灵敏度。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]基于光纤曲率效应的压力传感器，包括单根的柔性光纤、激光发生器和光接收器，所述激光发生器对应所述柔性光纤的一端设置以向所述柔性光纤内发射沿其轴向的激光，所述光接收器对应所述柔性光纤的另一端设置接收从所述柔性光纤内射出的激光，所述柔性光纤和所述激光发生器之间还设有扩束透镜组，所述激光发生器发出的激光经过所述扩束透镜组处理后进入所述柔性光纤内。
[0006]在上述方案的基础上，所述扩束透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述激光发生器的激光经过所述第一透镜后散射至所述第二透镜，并通过所述第二透镜折射至所述柔性光纤的端部。
[0007]在上述方案的基础上，所述压力传感器还包括包裹在所述柔性光纤外的保护层；或者，所述压力传感器还包括涂覆在所述柔性光纤外的防护涂层。
[0008]电动桌，包括桌体、桌板、驱动所述桌板相对所述桌体活动的驱动装置，所述桌板上朝向所述桌体的表面设有上述基于光纤曲率效应的压力传感器，所述柔性光纤沿着所述桌板边缘设置。
[0009]在上述方案的基础上，所述桌板上设有定位件，用于安装并定位所述柔性光纤。
[0010]在上述方案的基础上，所述定位件包括多个线卡，所述线卡套装在所述柔性光纤上。
[0011]在上述方案的基础上，所述定位件包括沿桌板边缘设置的安装槽，所述柔性光纤嵌装于所述安装槽内。
[0012]在上述方案的基础上，所述桌板上设有盒体，所述激光发生器、所述光接收器和所述扩束透镜组设于所述盒体内，所述柔性光纤的一端伸入所述盒体内，另一端沿着桌板的边缘延伸后伸入所述盒体内。
[0013]在上述方案的基础上，所述桌板与所述桌体铰接连接，所述盒体位于所述桌板与所述桌体铰接的一侧；或者，所述桌板相对所述桌体升降，所述盒体偏离所述桌板的边缘设置。
[0014]在上述方案的基础上，所述桌体上对应所述柔性光纤设有避让槽，所述桌板盖在所述桌体上时所述柔性光纤的至少部分位于所述避让槽内。
[0015]本技术的有益效果：
[0016]本技术公开了基于光纤曲率效应的压力传感器，激光发生器发射的激光经过在柔性光纤内的折射最终被光接收器感应到，光接收器根据接收到的激光输出信号，柔性光纤质地柔软，具有一定的形变能力，当柔性光纤受到压力作用后导致自身出现形变或弯曲，从而会使柔性光纤的弯曲曲率发生变化，使光信号传输效率显著改变，导致输出光的强度发生变化，通过光接收器检测到光强度的变化，以此判定柔性光纤受到外部压力，光的传播速度极快，因此在柔性光纤受到压力的同时便会导致光强度出现变化，压力传感器的灵敏度极高；此外，本申请中采用了单根的柔性光纤，价格较低，同时在激光发生器和柔性光纤之间也不需要使用光电接头，可以降低成本并免去光耦合，只需要使用扩束透镜组来对激光发生器发出的光信号进行引导即可；柔性光纤的体积小、重量轻，更便于依附在各种载体之上，也可以在狭小的空间条件下适用，本申请的方案集光发射与接收一体化，可根据需求定制光纤长度与排布方式，更加便于装配；利用光纤制成的压力传感器属于无源器件，具有抗电磁干扰、绝缘性高、耐腐蚀、安全性强等特点。
[0017]进一步的，所述扩束透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述激光发生器的激光经过所述第一透镜后散射至所述第二透镜，并通过所述第二透镜折射至所述柔性光纤的端部。激光发生器发射的激光直径较小，当柔性光纤出现形变后导致部分区域的光信号传输效率变化，若激光不经过这部分区域则不会影响到自身的传播，第一透镜对光具有散射作用，扩大激光的直径，第二透镜对光具有折射的作用，对穿过第一透镜的激光进行折射，避免激光过度分散而使光强度过低影响光接收器对光信号的接受。
[0018]进一步的，所述压力传感器还包括包裹在所述柔性光纤外的保护层；或者，所述压力传感器还包括涂覆在所述柔性光纤外的防护涂层。保护层能够对柔性光纤进行保护，避免柔性光纤断裂，同时还可以防止外界光线影响压力传感器的检测性能；防护涂层可以阻挡外界光线，防止外界光线影响压力传感器的检测性能，同时也能够在一定程度上增强柔性光纤的强度。
[0019]本技术还公开了电动桌，电动桌的桌板上布置了上述的压力传感器，桌板在向桌体运动过程中，当桌板复位过程中夹到用户或是其他的阻挡物时，柔性光纤受到反作用力而出现形变，从而导致柔性光纤内的光线传输受到影响，光接收器通过对光强度的检测便可以得到电动桌遇阻信息，使桌板快速反向运动以避免夹伤用户，或是压到障碍物而损伤驱动装置，光线的传播速度快，因此压力传感器的灵敏度高，电动桌可以快速检测到遇阻状况并及时应对，以保护用户安全，可以避免用户已经被夹伤后电动桌才出现反应的情况，以提高用户的使用体验，并且柔性光纤设置在桌板的边缘，对用户的手部检测效果更好，提高电动桌防夹手功能的可靠性，电动桌系统的急停通过光信号传输效率判断，直接由信号处理器控制，减少硬件依赖。
[0020]进一步的，所述桌板上设有定位件，用于安装并定位所述柔性光纤。定位件用于将
柔性光纤定位在桌板上，以保持柔性光纤的位置不发生变化，从而保证遇阻检测功能可以正常使用。
[0021]进一步的，所述定位件包括多个线卡，所述线卡套装在所述柔性光纤上。柔性光纤通过挂在线卡上而固定于桌板背面，安装较为方便，线卡对柔性光纤具有多个方向的限位作用，使得柔性光纤能够随同桌板一同运动而不会出现位置变化，在桌板上沿边缘位置设置多个线卡便可以限定柔性光纤在桌板上的布置位置以及遇阻检测范围。
[0022]进一步的，所述定位件包括沿桌板边缘设置的安装槽，所述柔性光纤嵌装于所述安装槽内。安装槽具有较好的定位效果，方便柔性光纤的安装，安装槽的两侧槽壁对柔性光纤具有在桌板背面所在平面上的定位作用，且在朝向桌体的方向上，不会设置阻挡柔性光纤的零部件而影响遇阻检测范围和检测性能。
[0023]进一步的，所述桌板上设有盒体，所述激光发生器、所述光接收器和所述扩束透镜组设于所述盒体内，所述柔性光纤的一端伸入所述盒体内，另一端沿着桌板的边缘延伸后伸入所述盒体内。盒体将激光发生器、光接收器和扩束透镜组在内，减少水汽、灰尘等物质附着扩束透镜组上影响对光的作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于光纤曲率效应的压力传感器，其特征在于，包括单根的柔性光纤、激光发生器和光接收器，所述激光发生器对应所述柔性光纤的一端设置以向所述柔性光纤内发射沿其轴向的激光，所述光接收器对应所述柔性光纤的另一端设置接收从所述柔性光纤内射出的激光，所述柔性光纤和所述激光发生器之间还设有扩束透镜组，所述激光发生器发出的激光经过所述扩束透镜组处理后进入所述柔性光纤内。2.根据权利要求1所述基于光纤曲率效应的压力传感器，其特征在于，所述扩束透镜组包括第一透镜和第二透镜，所述激光发生器的激光经过所述第一透镜后散射至所述第二透镜，并通过所述第二透镜折射至所述柔性光纤的端部。3.根据权利要求1所述基于光纤曲率效应的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括包裹在所述柔性光纤外的保护层；或者，所述压力传感器还包括涂覆在所述柔性光纤外的防护涂层。4.电动桌，包括桌体、桌板、驱动所述桌板相对所述桌体活动的驱动装置，其特征在于，所述桌板上朝向所述桌体的表面设有权利要求1至3中任一项所述基于光纤曲率效...

【专利技术属性】
技术研发人员：许欣，刘芸序，
申请(专利权)人：浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：