[发明专利]电流式双向弯曲传感器及其制备方法

权利要求书

1.电流式双向弯曲传感器，其特征在于：包括光发射组件(21)、光接收组件(22)和具有柔性的光导元件，所述光导元件在双向弯曲过程中光导元件的光通量的变化具有单调性，所述光发射组件(21)和光接收组件(22)分别固定的安装于光导元件的两端，所述光发射组件(21)包括发光元件，所述光接收组件(22)包括光接收元件，所述发光元件和光接收元件分别位于光导元件的两端处。

2.根据权利要求1所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述发光元件为发光量与驱动电流成正比关系的有源发光器件。

3.根据权利要求2所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述发光元件为发光二极管。

4.根据权利要求1所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述光接收元件为在电源电压不变的情况下输出电流与光接收元件表面接收到的光通量成正比关系的有源光通量探测器件。

5.根据权利要求4所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述光接收元件为光敏三极管。

6.根据权利要求1所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述光发射组件(21)与光导元件之间设有第一连接件(15)，所述第一连接件(15)为固体，所述第一连接件(15)设有容纳光发射组件(21)的第一开口，所述第一连接件(15)设有容纳光导元件的一端且贯通至第一开口的第一连接孔，所述第一连接件(15)分别与光发射组件(21)和光导元件通过透明的粘接剂刚性粘接。

7.根据权利要求1所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述光接收组件(22)与光导元件之间设有第二连接件(16)，所述第二连接件(16)为固体，所述第二连接件(16)设有容纳光接收组件(22)的第二开口，所述第二连接件(16)设有容纳光导元件的一端且贯通至第二开口的第二连接孔，所述第二连接件(16)分别与光接收组件(22)和光导元件通过透明的粘接剂刚性粘接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的电流式双向弯曲传感器，其特征在于：所述光导元件包括导光件本体(11)，所述导光件本体(11)为折射率大于1且具有柔性的材料，所述导光件本体(11)包括至少1个单位长度段；

在所述单位长度段内：所述导光件本体(11)设有光线逸散槽(12)和回音壁阻断槽(13)，所述光线逸散槽(12)和回音壁阻断槽(13)均沿导光件本体(11)的长度方向延伸，所述光线逸散槽(12)深度小于导光件本体(11)宽度的1/20，所述回音壁阻断槽(13)的深度不超过光线逸散槽(12)的深度，所述光线逸散槽(12)内表面积不小于回音壁阻断槽(13)内表面积的4倍，所述导光件本体(11)的至少1处横截面中心位于光线逸散槽(12)表面几何中心与回音壁阻断槽(13)表面几何中心的连线上；

所述导光件本体(11)外部设有包层(14)，所述导光件本体(11)、光线逸散槽(12)和回音壁阻断槽(13)表面均与包层(14)内表面贴合，所述包层(14)外表面为平整且连续的表面，所述包层(14)的折射率小于导光件本体(11)的折射率。

9.电流式双向弯曲传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

截取光导元件：截取适当长度的在双向弯曲过程中其光通量变化具有单调性的所述光导元件；

安装连接件：将所述光导元件两端分别放入第一连接件(15)的第一连接孔和第二连接件(16)的第二连接孔内，所述第一连接件(15)与光导元件使用透明的粘接剂刚性粘接；

安装光发射组件(21)：将所述光发射组件(21)放入第一开口内，并使所述发光元件位于光导元件的一端处，所述光发射组件(21)与第一连接件(15)使用透明的粘接剂刚性粘接；

安装光接收组件(22)：将所述光接收组件(22)放入第二开口内，并使所述光接收元件位于光导元件的一端处，所述光接收组件(22)与第一连接件(15)使用透明的粘接剂刚性粘接。

10.根据权利要求9所述的电流式双向弯曲传感器的制备方法，其特征在于：在所述截取光导元件的步骤前还包括以下步骤：

加工导光件本体(11)：截取适当长度的折射率大于1的材料作为出导光件本体(11)；

加工光线逸散槽(12)：在所述导光件本体(11)的外表面加工光线逸散槽(12)，并使得所述光线逸散槽(12)沿导光件本体(11)的长度方向延伸，所述光线逸散槽(12)深度小于导光件本体(11)宽度的1/20；

加工回音壁阻断槽(13)：在所述导光件本体(11)的外表面加工回音壁阻断槽(13)，并使得所述回音壁阻断槽(13)沿导光件本体(11)的长度方向延伸，所述回音壁阻断槽(13)的深度不超过光线逸散槽(12)的深度，所述光线逸散槽(12)内表面积不小于回音壁阻断槽(13)内表面积的4倍，所述导光件本体(11)的至少1处横截面中心位于光线逸散槽(12)表面几何中心与回音壁阻断槽(13)表面几何中心的连线上；

加工包层(14)：使用喷涂或涂覆的工艺方法在导光件本体(11)外表面制作与导光件本体(11)、光线逸散槽(12)和回音壁阻断槽(13)外表面均贴合的包层(14)，所述包层(14)的材质的折射率小于导光件本体(11)的折射率；

包层(14)表面处理：对包层(14)进行挤压定型或切削或冷凝或固化处理并使包层(14)外表面平整且连续。