CN105022416A - 一种高精度阳光跟踪传感器 - Google Patents

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刘勤华
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Abstract

本发明公开了一种高精度阳光跟踪传感器，包括本体；所述本体内设有两个相互垂直的第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件，所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管与电路板连接并与阳光平行的隔光板分离，所述第二隔光光敏元件组件连接在隔光板上，所所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管分别与信号处理电路的电压比较器VJ1的输入端和电压比较器VJ2的输入端连接，不仅简单而且实时实际阳光跟踪，可180°全方位捕捉阳光，精确度可小于±0.1度，体积小，可独立产品化。

Description

一种高精度阳光跟踪传感器
技术领域
本发明涉及一种光传感器，具体地说涉及一种高精度阳光跟踪传感器。
背景技术
因地球目前可利用能源越来越少，而太阳能是一个取之不尽用之不竭的能源，太阳能作为清洁、无污染的新能源，近年来以受到广泛的关注和使用，特别是光伏发电。光伏板与太阳光线垂直发电效率最高，采用自动跟踪系统可提高发电量40％，从而降低成本20％以上。为了进一步降低光伏发电成本，目前又推出了第三代聚光光伏电池，这一技术的应用，对阳光的跟踪精度要求达到±0.1°，目前现有的技术方案有“GPS定位”和一般的“四象限光电式”，GPS定位不仅系统成本高而且因大气对光线的折射而影响跟踪不精确。一般的“四象限光电式”跟踪精度也不可能满足该要求。
发明内容
本发明的目的是解决上述提出的问题，提供一种具有寻踪范围全方位、精度可小于±0.1°的一种高精度阳光跟踪传感器。
本发明的目的是以如下方式实现的：一种高精度阳光跟踪传感器，包括本体；所述本体内设有两个相互垂直的第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件，所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管与电路板连接并与阳光平行的隔光板分离，所述第二隔光光敏元件组件连接在隔光板上，所所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管分别与信号处理电路的电压比较器VJ1的输入端和电压比较器VJ2的输入端连接。
上述的更进一步的优化方案是，还包括经检测比较单元，所述经检测比较单元的第一贴片光敏管的一端连接电源Vcc，所述第二贴片光敏管的一端接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R1、R2、R3串联组成的分压电路的上分压点连接用于控制经轴正转的电压比较器VJ1的输入端，下分压点连接于用于控制经轴反转电压比较器VJ2的输入端。
上述的更进一步的优化方案是，还包括纬检测比较单元，所述纬检测比较单元具有串联的第二隔光光敏元件组件的第三贴片光敏管和第四贴片光敏管，所述两个隔光光敏管串联连接在电压比较器VJ3的输入端和电压比较器VJ4的输入端之间。
上述的更进一步的优化方案是，所述第三贴片光敏管和的C极连接电源Vcc，第四贴片光敏管的E极连接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R4、R5、R6串联组成的分压电路的上分压点连接在电压比较器VJ3的输入端，下分压点连接在电压比较器VJ4的输入端，所述电压比较器VJ3的输出控制纬轴正转，所述电压比较器VJ4的输出控制纬轴反转。
上述的更进一步的优化方案是，所述第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件封装在深色透光玻璃罩壳内。
上述的更进一步的优化方案是，所述罩壳为可透入红外光的罩壳。
上述的更进一步的优化方案是，所述第一贴片光敏管到隔光板的距离为X，所述第一贴片光敏管到隔光板的高度为Y，跟踪误差度数＝X/2Πy/360°。
上述的更进一步的优化方案是，所述第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件的光敏晶片表面具有透光材料，所述两晶片之间设置一道阻光墙封装。
本发明的优点：不仅简单而且实时实际阳光跟踪，可180°全方位捕捉阳光，精确度可小于±0.1度，体积小，可独立产品化。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是是本发明信号处理电路图；
图4是传感器的机械结构示意图。
具体实施方式：
实施例1
见图1、图2、图3和图4所示，一种高精度阳光跟踪传感器，包括本体1；所述本体1内设有两个相互垂直的第一隔光光敏元件组件3和第二隔光光敏元件组件4，所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管U1和第二贴片光敏管U2与电路板2连接并与阳光平行的隔光板5分离，所述第二隔光光敏元件组件3连接在隔光板5上，所所述第一隔光光敏元件组件3的第一贴片光敏管U1和第二贴片光敏管U2分别与信号处理电路的电压比较器VJ1的输入端和电压比较器VJ2的输入端连接。
见图3所示，还包括经检测比较单元，所述经检测比较单元的第一贴片光敏管U1的一端连接电源Vcc，所述第二贴片光敏管U2的一端接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R1、R2、R3串联组成的分压电路的上分压点连接用于控制经轴正转的电压比较器VJ1的输入端，下分压点连接于用于控制经轴反转电压比较器VJ2的输入端。还包括纬检测比较单元，所述纬检测比较单元具有串联的第二隔光光敏元件组件4的第三贴片光敏管U3和第四贴片光敏管U4，所述两个隔光光敏管串联连接在电压比较器VJ3的输入端和电压比较器VJ4的输入端之间。其中所述第三贴片光敏管U3和的C极连接电源Vcc，第四贴片光敏管U4的E极连接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R4、R5、R6串联组成的分压电路的上分压点连接在电压比较器VJ3的输入端，下分压点连接在电压比较器VJ4的输入端，所述电压比较器VJ3的输出控制纬轴正转，所述电压比较器VJ4的输出控制纬轴反转。所述第一贴片光敏管U1到隔光板5的距离为X，所述第一贴片光敏管U1到隔光板5的高度为Y，跟踪误差度数＝X/2Πy/360°。所述第一隔光光敏元件组件3和第二隔光光敏元件组件4的光敏晶片表面具有透光材料，所述两晶片之间设置一道阻光墙封装。
所述第一隔光光敏元件组件3和第二隔光光敏元件组件4封装在深色透光玻璃罩壳6内；所述罩壳为可透入红外光的罩壳6。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度阳光跟踪传感器，包括本体；其特征在于：所述本体内设有两个相互垂直的第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件，所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管与电路板连接并与阳光平行的隔光板分离，所述第二隔光光敏元件组件连接在隔光板上，所所述第一隔光光敏元件组件的第一贴片光敏管和第二贴片光敏管分别与信号处理电路的电压比较器VJ1的输入端和电压比较器VJ2的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：还包括经检测比较单元，所述经检测比较单元的第一贴片光敏管的一端连接电源Vcc，所述第二贴片光敏管的一端接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R1、R2、R3串联组成的分压电路的上分压点连接用于控制经轴正转的电压比较器VJ1的输入端，下分压点连接于用于控制经轴反转电压比较器VJ2的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：还包括纬检测比较单元，所述纬检测比较单元具有串联的第二隔光光敏元件组件的第三贴片光敏管和第四贴片光敏管，所述两个隔光光敏管串联连接在电压比较器VJ3的输入端和电压比较器VJ4的输入端之间。
4.根据权利要求3所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：所述第三贴片光敏管和的C极连接电源Vcc，第四贴片光敏管的E极连接GND，连接在电源Vcc和GND的电阻R4、R5、R6串联组成的分压电路的上分压点连接在电压比较器VJ3的输入端，下分压点连接在电压比较器VJ4的输入端，所述电压比较器VJ3的输出控制纬轴正转，所述电压比较器VJ4的输出控制纬轴反转。
5.根据权利要求1所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：所述第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件封装在深色透光玻璃罩壳内。
6.根据权利要求5所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：所述罩壳为可透入红外光的罩壳。
7.根据权利要求1所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：所述第一贴片光敏管到隔光板的距离为X，所述第一贴片光敏管到隔光板的高度为Y，跟踪误差度数＝X/2Πy/360°。
8.根据权利要求1所述的一种高精度阳光跟踪传感器，其特征在于：所述第一隔光光敏元件组件和第二隔光光敏元件组件的光敏晶片表面具有透光材料，所述两晶片之间设置一道阻光墙封装。
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