CN100434861C - 光跟踪传感器 - Google Patents

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Abstract

一种光跟踪传感器，包括两个或两个以上具有一定长度的光隙装置，各个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，所述单点微孔作为方向光的输入端口，各光隙装置的另一端是方向光的出光口，出光口分别设有感光元件。由于本发明的光跟踪传感器的各个光隙装置的一端为共用单点微孔，且微孔周围表面为凸曲面，使得整个光跟踪传感器比现有技术结构更简单、体积更小、加工容易，并且本发明的光跟踪传感器设有球形顶部落水结构，使得落叶雨水等不容易落到单点微孔上，使得受外部环境的影响小，提高了其方向光的传感精度。

Description

光跟踪传感器
技术领域
本发明涉及光传感技术，具体涉及太阳能利用领域的光传感技术，更具体地说，涉及一种体积小、传感精度高、特别适合太阳光跟踪的光跟踪传感器。
背景技术
太阳能利用是人类未来洁净能源利用的发展方向，款式各异的太阳能应用产品不断涌现。目前太阳能高温利用还受高造价的影响，阻碍了太阳能应用的快速进步。如果太阳能电池能够时时动态跟踪太阳移动，可以至少提高一倍的发电率，对反光型聚光太阳能利用，如果能够及时对准太阳光，可产生更多更有价值的高温热源。为实现太阳光的跟踪，现有技术之一的太阳能跟踪器由两个彼此分离的光隙装置组成，两个光隙装置不平行，每个光隙装置都分别包括一个入光口和一个出光口，出光口上设有传感器，处理器根据两个传感器收到的太阳光能量的大小计算出太阳光的角度，这种结构的太阳能跟踪器一般成体积大、加工生长成本高、加工难度大，并且太阳能是在露天环境下使用，使之受外部环境的影响较大，例如飞鸟、昆虫、落叶、雨水等如果落在其中一个光隙装置入光口中，更会影响到其测量精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种加工成本低、加工容易、测量精度高的光跟踪传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光跟踪传感器，其特征在于，包括两个或两个以上具有一定长度的光隙装置，各个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，所述单点微孔作为方向光的输入端口，各光隙装置的另一端是方向光的出光口，分别设有感光元件；所述光隙装置内壁有吸光层；
所述光隙装置为两个，两个光隙装置在同一平面上彼此不平行，以方向光输入端口为顶点，两个光隙装置构成角度固定在0-180度之间的夹角。
在本发明的光跟踪传感器中，所述光隙装置为三个，三个光隙装置中任何两个构成的平面，分别处于三个不同的平面。
在本发明的光跟踪传感器中，所述光隙装置的为四个，其中两个光隙装置同在一个平面上，另两个光隙装置同在另一个平面上。
在本发明的光跟踪传感器中，所有光隙装置在同一平面上。
在本发明的光跟踪传感器中，每个光隙装置是一定长度的方向光传导装置。
在本发明的光跟踪传感器中，所述方向光传导装置是中空截面为圆形或方形或椭圆形的中空管结构。
在本发明的光跟踪传感器中，所述光隙装置的单点微孔周边设有凸曲面外壳，所述多个光隙装置为一体化成型的整体。
在本发明的光跟踪传感器中，所述感光元件与光隙装置安装在电路板上。
在本发明的光跟踪传感器中，多个感光元件分别固定在各自光隙装置的端部成一整体。
实施本发明光跟踪传感器的有益效果是，由于本发明的光跟踪传感器的各个光隙装置的一端为共同的单点微孔，使得整个装置的结构简单、加工容易，并且本发明的光跟踪传感器设有球形顶部落水结构，使其受外部环境的影响小，提高了其测量精度。由于多个光隙装置可以通过模型、腐蚀、光刻方式一体化成型，可大大降低工艺，减少体积，更便于推广应用。
成型，可大大降低工艺，减少体积，更便于推广应用。
附图说明
下面将结合附图及实施例，对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的光跟踪传感器的一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明的光跟踪传感器的光隙装置的一种实施方式的结构示意图；
图3是本发明的光跟踪传感器的光隙装置的第二种实施方式的结构示意图；
图4是本发明的光跟踪传感器的光隙装置的第三种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的光跟踪传感器适用于槽型反光镜聚光太阳能加热系统，也可以应用于碟型反光中高温聚光太阳能系统，还可以应用于太阳能光伏发电系统。按照本发明提供的光跟踪传感器，如图所示，包括两个或两个以上具有一定长度的光隙装置，每个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，所述单点微孔作为方向光的输入端口1，各光隙装置的另一端是方向光的出光口2，出光口2上分别设有感光元件，例如，光二极管等。
在图2示出的本发明光跟踪传感器的光隙装置的一种实施方式的结构示意图中，采用的光隙装置为两个，两个光隙装置在同一平面上彼此不平行，两个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，所述单点微孔作为方向光的输入端口1，两个光隙装置构成角度固定在0-180度之间的夹角，两个光隙装置的另一端是分别是经过两个光隙传导的方向光的出光口2。
在图3示出本发明的光跟踪传感器的光隙装置的第二种实施方式的结构示意图中，采用的光隙装置为三个，其中，三个光隙装置中任何两个构成的平面，分别处于三个不同的平面，三个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，该单点微孔作为进入三个光隙的方向光的共同输入端口1，三个光隙装置的另一端分别是进入三个光隙装置方向光的出光口2。这种实施方式的结构相比于前一种实施方式的结构复杂，但测量精度要比前一种实施方式的高，但同时计算过程也复杂。其中三个光隙装置还可以设置在同一平面，这种实施方式的结构相对比较简单，体积小。
在图4示出的本发明的光跟踪传感器的光隙装置的第二种实施方式的俯视结构示意图中，采用4个光隙装置，其中两个光隙装置同在一个平面上，另两个光隙装置同在另一个平面上。其中四个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，该单点微孔作为进入四个光隙装置方向光的输入端口1，四个光隙装置的另一端是进入光隙装置方向光的出光口2。这种实施方式的结构相对比较复杂，但测量精度比较高。其中所有光隙装置还可以设置在同一平面上或将其中三个光隙装置设置在同一平面。
如图1所示，在本发明的光跟踪传感器的一种实施方式中，光隙装置封装在外壳中，光隙装置的输入端口1的周边设有凸曲面外壳，这样，输入端口1可以设置在凸曲面外壳的任意位置(最好不要设置在顶端)，落叶、雨水灰尘等就不容易落入到输入端口1中或挡在输入端口1上。感光元件与光隙装置安装在电路板上。另外，也可考虑在单点微孔1表面设置一层透光性好的防尘膜。
本发明的光跟踪传感器的光隙装置可以是一定长度的方向光传导装置，所述方向光传导装置是中空截面为圆形或方形或椭圆形的中空管结构。其中多个光隙装置可以为一体化成型的整体。设置在出光口2的感光元件分别固定在各自光隙装置的端部成一整体，这种结构可以通过光刻方式实现，也可通过组合方式实现。进入光隙装置的方向光的输入端口1的大小可以略小于出光口2的大小。为减少方向光在光隙装置中的传输误差，在光隙装置光传输周壁可设有吸光层，减少周壁的反射或折射对光感元件的影响。

Claims (7)

1、一种光跟踪传感器，其特征在于，包括两个或两个以上具有一定长度的光隙装置，各个光隙装置的一端是一个共同的单点微孔，所述单点微孔作为方向光的输入端口，各光隙装置的另一端是方向光的出光口，分别设有感光元件，所述光隙装置是用于光传导的中空截面为圆形或方形或椭圆形的中空管结构，所述光隙装置内壁有吸光层；所述光隙装置为至少两个，至少两个光隙装置在同一平面上彼此不平行，以方向光输入端口为顶点，至少两个光隙装置构成角度固定在大于0度、小于180度之间的夹角。
2、根据权利要求1所述光跟踪传感器，其特征在于，所述光隙装置为三个，三个光隙装置中任何两个构成的平面，分别处于三个不同的平面。
3、根据权利要求1所述光跟踪传感器，其特征在于，所述光隙装置的为四个，其中两个光隙装置同在一个平面上，另两个光隙装置同在另一个平面上。
4、根据权利要求1所述光跟踪传感器，其特征在于，所有光隙装置在同一平面上。
5、根据权利要求1所述光跟踪传感器，其特征在于，所述光隙装置的单点微孔周边设有凸曲面外壳，所述多个光隙装置为一体化成型的整体。
6、根据权利要求1-5中任何一项所述光跟踪传感器，其特征在于，所述感光元件与光隙装置安装在电路板上。
7、根据权利要求1-5中任何一项所述光跟踪传感器，其特征在于，多个感光元件分别固定在各自光隙装置的端部成一整体。
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