CN112525339A - 探光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种探光器，包括探光器基体，所述探光器基体有周面均布四个两两对称的面，其夹角为α，顶端是一平面，在所述探光器基体的五个面上有光传感器；探光器盖的端面装有一个光传感器，其轴线与顶端的轴线共线；通过将六个相同的光传感器装在六个面上，使其对周围光源全覆盖探测，能实时捕捉跟踪识别光源目标；探光器基体内的单片机对信息分别比较综合处理后，输出信息，调至光源发出的光线垂直照射在顶端平面，则顶端的光传感器信息经单片机处理得出准确的光的特性参数；单片机能接受和发送信息与外部进行无线或有线连接、联网等。

Description

探光器
技术领域
本发明的探光器，主要应用于需要对光源进行自动跟踪识别或需采集光的光强等特性参数的装置，可用于工业、农业、民用、科研和军事中需要对光源进行自动跟踪识别或需采集光的光强等特性参数的装置，如太阳能发电对太阳光源的跟踪，太阳能热水器对太阳光源的跟踪、激光制导中对激光反射点位置的跟踪，气象观测对太阳光照强度等参数的采集，海带育苗对光强采集等。
背景技术
目前光源自动跟踪识别对周围光源不能全覆盖探测，不同时具有采集准确的光的光强等特性参数这一功能，不同时具有无线和有线传输和联网共享参数这一功能，不同时具有断电可应急持续工作或利用太阳能工作。比如前一天太阳落山后，光伏电池板朝向西方，第二天太阳升起后，太阳就位于侧后方，这时候就难以探测，目前的处理方式时通过软硬件控制较大幅度扫描出太阳方位。
发明内容
本发明基于上述技术问题提出了一种能全覆盖探测光源可实时跟踪识别，同时采集准确的光的光强等特性参数并发送和接受信息等一同解决了上述问题的探光器。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：探光器包括探光器基体、探光器盖、光传感器、单片机、太阳能电池、USB接口（包含用其它的有线传输接口类型）。
所述的探光器基体上部外形是一个正四棱台过渡为圆柱形（或过渡为正四棱柱）的几何体，上部正四棱台的四个周面均布留孔，通过紧固件均布对称安装光传感器，且在四个面E和面W、面S和面N两两对称形成相等的夹角α，α的取值一般为90°，也可根据实际情况和用途的需要而取偏大或偏小值，上部正四棱台的面T留孔安装光传感器和太阳能电池；在探光器盖的面U上的光传感器通过紧固件与探光器盖连接并可一同固定于探光器之外的载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）上，这样六个面上装有六个同型号的光传感器能全覆盖探测光源。
所述的一种探光器的六个光传感器分别与单片机对应相接，单片机对六个面中面E和面W、面S和面N、面T和面U光传感器的信号分别两两比较处理后，并发出信息给探光器的载体、控制中心等需要探光器相应信息的设备从而调整探光器的载体与探光器，实时捕捉并可跟踪识别光源目标。
所述的单片机上配有WIFI或其它方式的无线传输、通过USB接口或其它方式的有线传输，联网等功能。
所述的探光器基体的正四棱台的顶端面T上装了太阳能电池；USB接口镶嵌在探光器盖上；单片机上布置有充电电池；可通过太阳能电池或USB接口供给储备电能，以备探光器意外断电时供电。
所述的一种探光器的探光器的载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）调整至光源发出的光线垂直照射在面T上的太阳能电池上，这时光传感器所得的光信息最准确，则面T的光传感器信号经单片机处理得出准确的光的光强等特性参数；特性参数经由单片机用WIFI（包括其它方式无线传输方式）的无线传输或通过USB接口（包括其它方式有线传输方式）的有线传输发送信息给探光器的载体、控制中心等需要探光器相应信息的设备。
附图说明
附图1为本发明的剖面结构示意图；
附图2为本发明的俯视示意图；
附图3为本发明的正视示意图；
附图4为本发明的仰视示意图；
图中：1-探光器基体、2-探光器盖、3-光传感器、4-单片机、5-太阳能电池、6- USB接口、7-紧固件A、8-紧固件B、9-导线孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例描述说明，在本发明的描述说明中，需要理解的是，术语“上部”、“周面”、“面E”、“面W”、“面S”、“面N”、“面T”、“面U”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意义，本发明的描述说明应当理解，此处所描述说明的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的技术方案进一步描述说明：附图1为本发明的剖面结构示意图，探光器可分为探光器基体（1）、探光器盖（2）、光传感器（六个型号参数相同）（3）、单片机（4）、太阳能电池（5）、USB接口（6）六部分，光传感器（3）通过紧固件B（8）均布对称固定在探光器基体（1）面E、面W、面S、面N上，一个光传感器（3）和太阳能电池（5）通过紧固件B（8）一块固定在探光器基体（1）面T，太阳能电池（5）的导线通过导线孔（9）进入探光器基体（1）内接在单片机（4）上；一个光传感器（3）通过紧固件B（8）安装在探光器盖（2）面U上；单片机（4）通过紧固件A（7）安装在探光器盖（2）上；USB接口（6）镶嵌在探光器盖（2）上；六个光传感器（3）与单片机（4）对应相接，USB接口（6）也与单片机（4）对应相接；探光器基体（1）通过紧固件B（8）与探光器盖（2）连接并一同固定于探光器之外的应用载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）上。
附图2、3、4为本发明的俯、正、仰三个示意图。图中探光器基体（1）均布的四个面E和面W、面S和面N两两对称形成相等的夹角其值为α，α角理论上可选取0＜α＜180°范围内，实际应用中综合考虑一般选取α＝90°；面T和面U平行。这六个面的光传感器（3）无死角全覆盖探测周围的光，光传感器（3）分为面E和面W、面S和面N、面T和面U三组，这三组光传感器（3）给单片机（4）提供光信息，单片机（4）对三组光传感器（3）分别比较处理后，对外传输信息后，指控载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）调整至面E、面W、面S、面N上的光传感器（3）探测到的光强相等，而面T大于面U上光传感器（3）探测到的光强，此时说明光源发出的光线与面T垂直，这也就实现了全覆盖精准探测光源方位可实时跟踪。
探光器的载体及探光器被调整至光源发出的光线与面T垂直，这时面T的光传感器（3）信号经单片机（4）处理得出光的光强等特性参数是最准确的。
附图1所示的探光器所需电能据使用环境条件可选通过太阳能电池（5）或通过USB接口（6）外接供给。
附图1所示的单片机（4）上有充电电池以备不时之需，WIFI（包括其它方式无线传输方式）的无线传输或通过USB接口（包括其它方式有线传输方式）的有线传输功能对外进行信息传输或联网。
有益效果
本发明通过六个面布置光传感器的探光器全覆盖探测光源实时跟踪识别。解决了探测范围受限的问题，单片机内置探光器体内，易于实现模块化组装与应用，六个光传感器型号参数相同，易于制作和装配更换，光的光强等特性参数的准确探测，信息可靠，给工业、农业、民用、气象观测、科研和军事等行业提供可靠的光的特性参数；实现无线或有线信息传输和联网共享等应用；单片机内置充电电池以备断电不时之需，该发明的探光器应用前景广阔。

Claims (10)

1.探光器，包括探光器基体（1）、探光器盖（2）、光传感器（3）、单片机（4）、太阳能电池（5）、USB接口（6），其特征在于，所述探光器基体有四个均布的面E和面W、面S和面N两两对称形成相等的夹角α，面T与探光器盖的面U平行且中心同轴，在所述的六个面上装有六个同型号的光传感器（3）；在探光器内部有单片机（4）固定于探光器盖（2）上；太阳能电池（5）固定于探光器基体（1）的顶端面T上；探光器盖（2）留有USB接口（6）（包含用其它类的有线传输接口）与探光器的应用载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）、控制中心等连接。
2.根据权利要求1所述的一种探光器，其特征是：探光器基体（1）上部外形是一个正四棱台过渡为圆柱形（或过渡为正四棱柱形）的几何体，内部留出空间可容纳单片机（4）和导线，上部正四棱台的四个周面均布留孔安装光传感器（3），且在四个面E和面W、面S和面N两两对称的形成相等的夹角α，α的取值一般为90°，也可根据实际情况和用途的需要而取偏大或偏小值，上部正四棱台的面T留孔可安装光传感器（3）和太阳能电池（5）及留有导线孔（9）；探光器基体（1）通过紧固件B（8）与探光器盖（2）连接并可一同固定于探光器的载体上。
3.根据权利要求2所述的一种探光器，其特征是：光传感器（3）通过紧固件B（8）安装在探光器基体（1）上部正四棱台的四个周面孔上、均布且两两对称；光传感器（3）和太阳能电池（5）通过紧固件B（8）安装在探光器基体（1）上部正四棱台的顶端面T上；太阳能电池（5）上的导线通过导线孔（9）进入探光器基体（1）内接在单片机（4）上。
4.根据权利要求1所述的一种探光器，其特征是：探光器盖（2）留孔可安装光传感器（3）、单片机（4）和USB接口（6）；留孔可与探光器基体（1）连接并可一同固定于探光器的载体上。
5.根据权利要求4所述的一种探光器，其特征是：光传感器（3）通过紧固件B（8）安装在探光器盖（2）面U上；单片机（4）通过紧固件A（7）安装在探光器盖（2）上；USB接口（6）镶嵌在探光器盖（2）上。
6.根据权利要求1、3、5所述的一种探光器，其特征是：六个光传感器（3）分别对应与单片机（4）相接；USB接口（6）对应于单片机（4）相接；单片机（4）上有充电电池，可通过太阳能电池（5）或USB接口（6）供给储备电能，以备探光器意外断电时供电。
7.根据权利要求1所述的一种探光器，其特征是：所述探光器基体（1）有均布的四个面E和面W、面S和面N两两对称的形成相等的夹角，面T与探光器盖的面U平行且中心同轴，在所述的六个面上装有六个同型号的光传感器（3），使得对周围光源探测全覆盖，六个面中面E和面W、面S和面N、面T和面U分别两两首先对光传感器（3）来的信号通过单片机（4）比较处理。
8.根据权利要求1、7所述的一种探光器，其特征是：单片机（4）具有选用WIFI或其它方式的无线传输、通过USB接口（6）或其它方式的的有线传输；单片机（4）将光传感器（3）比较处理后的信息发送给探光器的载体（安装探光器的载体，此载体具有经纬两个轴旋转调节，调节方式多种，如：用同步电机、气动、液压、电磁等调节装备）、控制中心等需要探光器相应信息的设备从而调整探光器的载体及探光器，实时捕捉跟踪识别光源目标。
9.根据权利要求1、8所述的一种探光器，其特征是：探光器的载体及探光器被调整至光源发出的光线垂直照射在太阳能电池（5）上，这时则面T上的光传感器（3）的信息经单片机处理得出光的特性参数最准确，并可发送信息给探光器的载体、控制中心等需要探光器相应信息的设备。
10.根据权利要求1所述的一种探光器，其特征是：光传感器（3）可据探测光的特性参数要求选装相应的光传感器。
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