[发明专利]一种压力传感器及其检测压力的方法

说明书

本发明公开了一种压力传感器及其检测压力的方法，该压力传感器包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于二者之间的干涉滤光结构，位于第二基板背离第一基板一侧的感光元件；干涉滤光结构具有在其内部产生多光束干涉的自发光部件；干涉滤光结构根据接收到的外界压力产生厚度形变，使得多光束干涉后的自发光转变为亮度与干涉滤光结构的厚度相关的出射光；感光元件用于检测出射光，并根据出射光生成表征对应压力的电信号。因干涉滤光结构的厚度与外界压力有关，且经多光束干涉后的自发光可转变为亮度与厚度相关的出射光，又经多光束干涉作用形成的出射光的亮条纹较细锐，使得感光元件可轻易地检测到出射光，实现了压力检测的高分辨率和高灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器及其检测压力的方法。

背景技术

压力传感器是生产和生活中常用的感应设备，其广泛应用于各种自控环境。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种传感器结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。随着新材料技术的发展，新型传感器也应运而生。压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的传感器。压电式压力传感器巨头体积小，结构简单，能提供电学输出的优点，是使用最为广泛的一种压力传感器。然而，压电式压力传感器仍然存在以下缺点：其分辨率较低，对微小应变不敏感，对微小力值的测量不能很好的响应。

发明内容

本发明实施例提供了一种压力传感器及其检测压力的方法，用以解决现有技术中存在的压力传感器分辨率较低，对微小应变不敏感的问题。

本发明实施例提供了一种压力传感器，包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于所述第一基板和所述第二基板之间的干涉滤光结构，以及位于所述第二基板背离所述第一基板一侧的感光元件；

其中，所述干涉滤光结构具有在其内部产生多光束干涉的自发光部件；所述干涉滤光结构根据接收到的外界压力产生厚度形变，使得多光束干涉后的自发光转变为亮度与所述干涉滤光结构的厚度相关的出射光；

所述感光元件用于检测出射光，并根据出射光生成表征对应压力的电信号。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述干涉滤光结构包括：位于所述第一基板面向所述第二基板一侧的发光器件，覆盖所述第一基板面向所述第二基板的一侧且覆盖所述发光器件的弹性支撑单元，以及位于所述弹性支撑单元背离所述第一基板一侧的反射镜；

其中，所述发光器件包括依次层叠设置于所述第一基板上的金属阳极、有机功能层和半透明阴极；所述弹性支撑单元的材料为弹性透明材料；所述反射镜的反射面面向所述第一基板。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述干涉滤光结构未接收到外界压力时，所述干涉滤光结构的厚度等于所述反射镜与所述金属阳极之间的距离。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述干涉滤光结构包括：位于所述第一基板面向所述第二基板一侧的发光器件和弹性支撑单元，以及位于所述第二基板面向所述第一基板一侧的反射镜；

其中，所述发光器件包括依次层叠设置于所述第一基板上的金属阳极、有机功能层和半透明阴极；所述反射镜的反射面面向所述第一基板；所述弹性支撑单元、所述金属阳极和所述反射镜围成中空腔体结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述干涉滤光结构未接收到外界压力时，所述干涉滤光结构的厚度为所述中空腔体结构的腔长，且等于所述反射镜与所述金属阳极之间的距离。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述中空腔体结构内填充有氮气或空气。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述压力传感器中，所述感光元件包括相互连接的光敏二极管和芯片；