本申请涉及温度测量装置，具体而言，涉及一种基于逆法拉第效应的温度传感器及系统。
背景技术：
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
热电阻的温度传感器的检测原理是利用金属随着温度变化，其电阻值也发生变化，通过测量电阻，并通过电阻与温度的关系完成对温度的测量，热电偶温度传感器由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。
由于热电阻温度传感器和热电偶温度传感器均需要通过将温度传感器内部的金属进行加热，金属在加热的过程中吸收一定的热量，使得该热电阻温度传感器和热电偶温度传感器对温度的测量存在较大误差。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于逆法拉第效应的温度传感器及系统，以解决现有技术中由于热电阻温度传感器和热电偶温度传感器均需要通过将温度传感器内部的金属进行加热，金属在加热的过程中吸收一定的热量，使得该热电阻温度传感器和热电偶温度传感器对温度的测量存在较大误差的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种基于逆法拉第效应的温度传感器，温度传感器包括：壳体、激光器、磁场探测器、活动挡板、热膨胀材料部、弹性材料部、贵金属微纳颗粒溶液；活动挡板设置在壳体内部，将壳体分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室内远离第二腔室的一端设置有激光器，靠近第二腔室的一端设置有磁场探测器，第二腔室内填充有贵金属微纳颗粒溶液，第二腔室中连接活动挡板的壁为热膨胀材料部，第一腔室中与热膨胀材料部连接的壁为弹性材料部。
可选地，该贵金属微纳颗粒溶液中的贵金属微纳颗粒的材料为金或银。
可选地，该磁场探测器为线圈或霍尔效应测量装置。
可选地，该热膨胀材料部的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
可选地，该弹性材料部的材料为为热收缩材料。
可选地，该活动挡板为透光材料。
可选地，该第二腔室中的四个与第一腔室连接的壁均为热膨胀材料部。
可选地，该第一腔室中与热膨胀材料部连接的四个壁均为弹性材料部。
第二方面，本申请提供一种基于逆法拉第效应的温度传感系统，温度传感系统包括：计算机和第一方面任意一项的温度传感器，计算机用于根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度。
本发明的有益效果是：
本申请提供的温度传感器包括：壳体、激光器、磁场探测器、活动挡板、热膨胀材料部、弹性材料部、贵金属微纳颗粒溶液；活动挡板设置在壳体内部，将壳体分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室内远离第二腔室的一端设置有激光器，靠近第二腔室的一端设置有磁场探测器，第二腔室内填充有贵金属微纳颗粒溶液，第二腔室中连接活动挡板的壁为热膨胀材料部，第一腔室中与热膨胀材料部连接的壁为弹性材料部，由于逆法拉第效应，激光器产生的光，传播到贵金属微纳颗粒溶液上时，贵金属微纳颗粒溶液会产生稳定的磁场，当需要对外界温度进行测量时，热膨胀材料部在温度的作用下发生形变，由于该热膨胀材料的一侧设置弹性材料部，则热膨胀材料部的形变空间为弹性材料部一侧，即当外界温度变化时，该热膨胀材料部会朝着弹性材料部一侧形变，并带动活动挡板，当活动挡板的位置改变时，该第二腔室中的贵金属微纳颗粒溶液的形状也会发生改变，相应的，光在该贵金属微纳颗粒溶液的传播路径发生改变，进而改变该贵金属微纳颗粒溶液产生的磁场，通过磁场探测器检测磁场的变化情况，并根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于逆法拉第效应的温度传感器的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的另一种基于逆法拉第效应的温度传感器的结构示意图。
图标：10-壳体；20-活动隔板；30-激光器；40-磁场探测器；50-贵金属微纳颗粒溶液；60-热膨胀材料部；70-弹性材料部。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了使本发明的实施过程更加清楚，下面将会结合附图进行详细说明。
图1为本发明一实施例提供的一种基于逆法拉第效应的温度传感器的结构示意图；如图1所示，本申请提供一种基于逆法拉第效应的温度传感器，温度传感器包括：壳体10、激光器30、磁场探测器40、活动挡板20、热膨胀材料部60、弹性材料部70、贵金属微纳颗粒溶液50；活动挡板20设置在壳体10内部，将壳体10分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室内远离第二腔室的一端设置有激光器30，靠近第二腔室的一端设置有磁场探测器40，第二腔室内填充有贵金属微纳颗粒溶液50，第二腔室中连接活动挡板20的壁为热膨胀材料部60，第一腔室中与热膨胀材料部60连接的壁为弹性材料部70。
该壳体10的形状根据实际需要进行设置，在此不做具体限定，为了方便说明，在此以该壳体10的形状为长方体进行距离说明，长方体的壳体10内部被活动挡板20分隔为两部分，两部分分别为第一腔室和第二腔室，该第一腔室和第二腔室在形状上完全一致，该第一腔室内部设置有激光器30和磁场探测器40，该激光器30设置在远离第二腔室的一侧，该磁场探测器40设置在第一腔室靠近第二腔室的活动挡板20位置，使得激光器30产生的激光可以传输到该第二腔室，并且该磁场探测器40可以检测该第二腔室产生的磁场，该第二腔室内填充有贵金属微纳颗粒溶液50，该贵金属微纳颗粒溶液50为将贵金属微纳颗粒均匀的设置在溶液中，该溶液的具体材质根据实际需要进行选择，该第二腔室的中与活动挡板20连接的壁为热膨胀材料部60，即在温度的影响下，该第二腔室的热膨胀材料部60会发生形变，进而带动该活动挡板20发生位移，该第一腔室中与该热膨胀材料部60连接的壁为弹性材料部70，即在该第二腔室的热膨胀材料部60发生形变的时候，该第二腔室的弹性材料部70组成的壁会产生一定的弹性形变，使得该热膨胀材料部60具有一定的形变空间，在实际应用中，该活动挡板20只与该第二腔室中的热膨胀材料部60连接，该第二腔室中热膨胀材料部60占几个面，则该活动挡板20与该第二腔室的几个面连接；并且该激光器30产生的光进入到该第二腔室中，由于该第二腔室中设置有贵金属微纳颗粒溶液50，由逆法拉第效应，激光器30产生的光照射在贵金属微纳米颗粒上时，会在贵金属微纳米颗粒周围产生一个可测量的稳定磁场，则该第二腔室会产生一个稳定的磁场，通过该磁场探测器40可以检测出磁场的大小；当需要对外界温度进行测量时，热膨胀材料部60在温度的作用下发生形变，由于该热膨胀材料的一侧设置弹性材料部70，则热膨胀材料部60的形变空间为弹性材料部70一侧，即当外界温度变化时，该热膨胀材料部60会朝着弹性材料部70一侧形变，并带动活动挡板20，当活动挡板20的位置改变时，该第二腔室中的贵金属微纳颗粒溶液50的形状也会发生改变，相应的，光在该贵金属微纳颗粒溶液50的传播路径发生改变，进而改变该贵金属微纳颗粒溶液50产生的磁场，通过磁场探测器40检测磁场的变化情况，并根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度，需要说明的是，该磁场变化情况与待测温度的关系根据实验测量得到，在此不做具体限定。
可选地，该贵金属微纳颗粒溶液50中的贵金属微纳颗粒的材料为金或银。
该贵金属微纳颗粒溶液50中的贵金属微纳颗粒的材料可以为金，也可以为银，还可以为金和银组成的混合材料，若该贵金属微纳颗粒溶液50中的贵金属微纳颗粒的材料为为金和银组成的混合材料，则具体混合比例根据实际需要而定。
可选地，该磁场探测器40为线圈或霍尔效应测量装置。
可选地，该热膨胀材料部60的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
可选地，该弹性材料部70为热收缩材料。
可选地，该活动挡板20为透光材料。
该活动挡板20设置为透光材料，减少光在传播过程中的损耗，进一步增加该温度传感器对温度检测的准确性，可选地，该活动挡板20为全透射材料组成。
可选地，该第二腔室中的四个与第一腔室连接的壁均为热膨胀材料部60。
图2为本发明一实施例提供的另一种基于逆法拉第效应的温度传感器的结构示意图，如图2所示，第二腔室中的四个与第一腔室连接的壁均为热膨胀材料，使得在温度的影响下，该活动挡板20的运动更加均匀，增加该温度传感器对温度检测的准确性。
可选地，该第一腔室中与热膨胀材料部60连接的四个壁均为弹性材料部70。
该第一腔室中与热膨胀材料部60连接的四个壁均为弹性材料部70，增加该热膨胀材料部60在温度的影响下的形变空间，减少因形变造成的误差，增加该温度传感器对温度检测的准确性。
本申请提供的温度传感器包括：壳体10、激光器30、磁场探测器40、活动挡板20、热膨胀材料部60、弹性材料部70、贵金属微纳颗粒溶液50；活动挡板20设置在壳体10内部，将壳体10分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室内远离第二腔室的一端设置有激光器30，靠近第二腔室的一端设置有磁场探测器40，第二腔室内填充有贵金属微纳颗粒溶液50，第二腔室中连接活动挡板20的壁为热膨胀材料部60，第一腔室中与热膨胀材料部60连接的壁为弹性材料部70，由于逆法拉第效应，激光器30产生的光，传播到贵金属微纳颗粒溶液50上时，贵金属微纳颗粒溶液50会产生稳定的磁场，当需要对外界温度进行测量时，热膨胀材料部60在温度的作用下发生形变，由于该热膨胀材料的一侧设置弹性材料部70，则热膨胀材料部60的形变空间为弹性材料部70一侧，即当外界温度变化时，该热膨胀材料部60会朝着弹性材料部70一侧形变，并带动活动挡板20，当活动挡板20的位置改变时，该第二腔室中的贵金属微纳颗粒溶液50的形状也会发生改变，相应的，光在该贵金属微纳颗粒溶液50的传播路径发生改变，进而改变该贵金属微纳颗粒溶液50产生的磁场，通过磁场探测器40检测磁场的变化情况，并根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度。
本申请提供一种基于逆法拉第效应的温度传感系统，温度传感系统包括：计算机和上述任意一项的温度传感器，计算机用于根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述温度传感器包括：壳体、激光器、磁场探测器、活动挡板、热膨胀材料部、弹性材料部、贵金属微纳颗粒溶液；所述活动挡板设置在所述壳体内部，将所述壳体分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内远离第二腔室的一端设置有激光器，靠近所述第二腔室的一端设置有磁场探测器，所述第二腔室内填充有所述贵金属微纳颗粒溶液，所述第二腔室中连接所述活动挡板的壁为热膨胀材料部，所述第一腔室中与所述热膨胀材料部连接的壁为弹性材料部。
2.根据权利要求1所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述贵金属微纳颗粒溶液中的贵金属微纳颗粒的材料为金或银。
3.根据权利要求1所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述磁场探测器为线圈或霍尔效应测量装置。
4.根据权利要求1所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述热膨胀材料部的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述弹性材料部的材料为为热收缩材料。
6.根据权利要求1所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述活动挡板为透光材料。
7.根据权利要求1-6任意一项所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述第二腔室中的四个与所述第一腔室连接的壁均为热膨胀材料部。
8.根据权利要求7所述基于逆法拉第效应的温度传感器，其特征在于，所述第一腔室中与所述热膨胀材料部连接的四个壁均为弹性材料部。
9.一种基于逆法拉第效应的温度传感系统，其特征在于，所述温度传感系统包括：计算机和权利要求1-8任意一项所述的温度传感器，所述计算机用于根据磁场变化情况与待测温度的关系，得到待测温度。
技术总结