[发明专利]一种传感器的制备方法、应变栅制备装置和传感器

权利要求书

1.一种传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将木材(4)放置在真空环境中，采用激光诱导的方法，在木材(4)表面标刻生成应变栅；

在木材(4)上安装模数转换器(9)；

采用导电材料在木材(4)上铺设两个电极(10)和与电极(10)连接的导线(12)，两个电极(10)分别连接应变栅两端，导线(12)与模数转换器(9)连接。

2.根据权利要求1所述的传感器的制备方法，其特征在于，在木材(4)正反两面均标刻、安装和铺设应变栅、模数转换器(9)、电极(10)和与电极(10)连接的导线(12)，木材(4)正面的应变栅标刻为温度应变栅(11)，木材(4)背面的应变栅标刻为压力应变栅(13)，在木材(4)上安装数字信号处理器(8)，将两个模数转换器(9)输出端均与数字信号处理器(8)输入端连接。

3.根据权利要求1所述的传感器的制备方法，其特征在于，激光诱导加工过程中，采用波长1070nm、10KHz脉冲的激光，激光功率为9.5～10.5w，离焦距离为3.8～4.2mm，扫描速度为95～105mm/s，标刻次数为11-14次。

4.一种基于权利要求1至3任意一项所述制备方法的传感器应变栅的制备装置，其特征在于，包括光纤激光器(1)、真空腔(2)、真空计(3)和真空泵(6)，真空腔(2)为密闭腔体，顶部为透明玻璃，光纤激光器(1)设置在真空腔(2)顶部，光纤激光器(1)输出端朝向真空腔(2)内部，真空计(3)和真空泵(6)均与真空腔(2)内部连通。

5.一种传感器，其特征在于，包括基体、模数转换器(9)、电极(10)和应变栅；

基体采用木材(4)，模数转换器(9)、电极(10)和应变栅均设置在木材(4)表面、模数转换器(9)输入端连接两个电极(10)，应变栅位于两个电极(10)之间，应变栅两端分别与两个电极(10)连接，应变栅采用三维多孔碳材料制成。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，应变栅采用温度应变栅(11)。

7.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，应变栅采用压力应变栅(13)。

8.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，应变栅采用气体应变栅。

9.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，木材(4)正反两面均设置有一组模数转换器(9)、电极(10)和应变栅，木材(4)正面的应变栅采用温度应变栅(11)，木材(4)背面的应变栅采用压力应变栅(13)，木材(4)上设置有数字信号处理器(8)，两个模数转换器(9)输出端均与数字信号处理器(8)输入端连接。

10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，木材(4)背面设置有两个凸块(14)，其中一个凸块(14)设置在木材(4)背面一端，另一个凸块(14)设置在靠近木材(4)背面另一端位置。