CN1847805A - 光位传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光位传感器，它包括传感器基座、第一光敏元件和第二光敏元件、隔光元件，隔光元件的作用是只有在其与光线平行时，所述第一光敏元件和第二光敏元件才具有相同的感光条件，比较电路为零输出；一旦光照发生偏移，第一光敏元件和第二光敏元件的感光条件发生变化，比较电路的平衡打破，于是就输出相应的偏移信号，该信号可以输出给安装本发明的太阳能设备，通过动力装置调整太阳能设备的朝向，直到本发明的比较电路输出为零；本发明结构简单、工作可靠、控制准确，可应用于太阳能设备，大大提高光能的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量光线移动的传感器，主要用于测量光线的移动并发出偏移信号，控制利用光能的设备及时作出位置调整。
背景技术
随着经济的迅猛发展，石油、煤炭等不可再生能源的储量越来越少，价格越来越高。作为重要的清洁能源之一，目前利用太阳能的技术研究、技术开发正在全球迅猛发展，例如太阳能汽车、太阳能发电、太阳能热水器等。现有的太阳能设备突出缺点是它的受光面是固定的，不随太阳的移动而移动，没有向阳性，往往太阳直射的时候热效率较高，太阳偏射的时候热效率较低。这一技术难题严重制约了太阳能的利用，而太阳光线偏移的测量是其中的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可准确测量光线移动并发出偏移信号的光位传感器。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：光位传感器，包括传感器基座，所述传感器基座上沿光线移动测量方向安装有在相同感光条件下具有相同输出的第一光敏元件和第二光敏元件，所述第一光敏元件和第二光敏元件之间设有与光线平行且垂直于光线移动方向的隔光元件，所述第一光敏元件和第二光敏元件对称设置在所述隔光元件的两侧；所述第一光敏元件和第二光敏元件分别与输出偏移信号的比较电路电连接。
作为一种改进，所述第一光敏元件和第二光敏元件均为光敏电阻。
作为一种进一步的改进，所述第一光敏元件和第二光敏元件的照射光线通路上设有在设定位置使所述第一光敏元件和第二光敏元件工作在非光照状态下的遮光元件。
作为一种进一步的改进，所述比较电路为桥式比较电路，第一光敏元件和第二光敏元件为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂为电阻并且同样具有公共接点。
作为一种改进，所述传感器基座上与第一光敏元件和第二光敏元件连线垂直的方向设有在相同感光条件下具有相同输出的第三光敏元件和第四光敏元件，所述第三光敏元件和第四光敏元件之间也设有与第三光敏元件和第四光敏元件连线垂直的隔光元件，所述第三光敏元件和第四光敏元件对称设置在所述隔光元件的两侧；所述第三光敏元件和第四光敏元件也分别与输出垂向偏移信号的比较电路电连接。
作为一种进一步的改进，所述第三光敏元件和第四光敏元件均为光敏电阻。
作为一种进一步的改进，所述第三光敏元件和第四光敏元件的照射光线通路上设有在设定位置使所述第三光敏元件和第四光敏元件工作在非光照状态下的遮光元件。
作为一种进一步的改进，所述垂向比较电路为桥式比较电路，第三光敏元件和第四光敏元件为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂为电阻并且同样具有公共接点。
由于采用上述技术方案，光位传感器，包括传感器基座，所述传感器基座上沿光线移动测量方向安装有在相同感光条件下具有相同输出的第一光敏元件和第二光敏元件，所述第一光敏元件和第二光敏元件之间设有与光线平行且垂直于光线移动方向的隔光元件，所述第一光敏元件和第二光敏元件对称设置在所述隔光元件的两侧；所述第一光敏元件和第二光敏元件分别与输出偏移信号的比较电路电连接；隔光元件的作用是只有在其与光线平行时，所述第一光敏元件和第二光敏元件才具有相同的感光条件，比较电路为零输出；一旦光照发生偏移，第一光敏元件和第二光敏元件的感光条件发生变化，比较电路的平衡打破，于是就输出相应的偏移信号，该信号可以输出给安装本发明的太阳能设备，通过动力装置调整太阳能设备的朝向，直到本发明的比较电路输出为零；本发明结构简单、工作可靠、控制准确，可应用于太阳能设备，大大提高光能的利用效率。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2、图3和图4是本发明实施例一的工作原理图；
图5是本发明实施例一的电气原理图；
图6是本发明实施例一的另一电气原理图；
图7是图1的A-A向视图，图7和图1为本发明实施例二的结构示意图；
图8是图1的B-B向视图，图8为本发明实施例二光敏元件的结构示意图；
图9是本发明实施例二垂向比较电路的电气原理图；
图10是本发明实施例二垂向比较电路的另一电气原理图。
具体实施方式
实施例一：如附图1所示，光位传感器，包括传感器基座1，所述传感器基座1上沿光线移动测量方向安装有在相同感光条件下具有相同输出的第一光敏元件21a和第二光敏元件21b，所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b之间设有与光线平行且垂直于光线移动方向的隔光元件31，所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b对称设置在所述隔光元件31的两侧；所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b分别与输出偏移信号的比较电路电连接。
所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b均为光敏电阻；作为本技术领域的普通工程技术人员，所述光敏元件也可以采用光敏二极管，并且具有相同的技术效果。
为保证光敏元件的使用寿命，使光敏元件正常工作在非光照状态下，所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b的照射光线通路上设有在设定位置使所述第一光敏元件21a和第二光敏元件21b工作在非光照状态下的遮光元件41。
本发明的电气原理如附图5所示，所述比较电路为桥式比较电路，第一光敏元件21a和第二光敏元件21b为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂R1、R2为电阻并且同样具有公共接点。当然，如附图6所示，两个桥臂R1、R2也可以采用可调电阻的两段作为桥臂电阻，这样更容易调整比较电路的零点。
本实施例的工作原理如下：
如附图2、附图3和附图4所示，在光线与隔光元件平行时，所述第一光敏元件和第二光敏元件被遮光元件41遮挡，从而具有相同的感光条件，此时比较电路为零输出；一旦光照发生偏移，第一光敏元件和第二光敏元件的感光条件发生变化，比较电路的平衡打破，于是就输出相应的偏移信号，该信号可以输出给安装本发明的太阳能设备，通过动力装置调整太阳能设备的朝向，直到本发明的比较电路输出为零。
基于本实施例的原理，所述光敏元件也可以正常工作在光照状态下，即将本实施例的遮光元件41去掉，也具有同样的测量效果，这一技术方案是普通工程技术人员所熟知的，在此不再描述。
实施例二：实施例一仅仅能测控一个方向的光线变化，例如测控光线从东方向西方的变化，或者测控太阳光线俯仰的变化。本实施例同时具有测控太阳光线从东方向西方和光线俯仰的变化。
如图1、图7、图8、图9、图10所示，本实施例在实施例一的基础上，所述传感器基座1上与第一光敏元件21a和第二光敏元件(21b)连线垂直的方向设有在相同感光条件下具有相同输出的第三光敏元件22a和第四光敏元件22b，所述第三光敏元件22a和第四光敏元件22b之间也设有与第三光敏元件22a和第四光敏元件22b连线垂直的隔光元件32，所述第三光敏元件和第四光敏元件对称设置在所述隔光元件32的两侧；所述第三光敏元件22a和第四光敏元件22b也分别与输出垂向偏移信号的比较电路电连接。
所述第三光敏元件22a和第四光敏元件22b均为光敏电阻。
所述第三光敏元件22a和第四光敏元件22b的照射光线通路上设有在设定位置使所述第三光敏元件22a和第四光敏元件22b工作在非光照状态下的遮光元件42。
所述垂向比较电路为桥式比较电路，第三光敏元件22a和第四光敏元件22b为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂R1′、R2′为电阻并且同样具有公共接点。
本实施例的工作原理和两个实施例一的传感器技术效果相同，其中实施例一的一个传感器旋转90°安装，即具有本实施例的效果。
Claims (8)
1.光位传感器，包括传感器基座(1)，其特征是：所述传感器基座(1)上沿光线移动测量方向安装有在相同感光条件下具有相同输出的第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)，所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)之间设有与光线平行且垂直于光线移动方向的隔光元件(31)，所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)对称设置在所述隔光元件(31)的两侧；所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)分别与输出偏移信号的比较电路电连接。
2.如权利要求1所述的光位传感器，其特征是：所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)均为光敏电阻。
3.如权利要求2所述的光位传感器，其特征是：所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)的照射光线通路上设有在设定位置使所述第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)工作在非光照状态下的遮光元件(41)。
4.如权利要求2或3所述的光位传感器，其特征是：所述比较电路为桥式比较电路，第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂(R1、R2)为电阻并且同样具有公共接点。
5.如权利要求1所述的光位传感器，其特征是：所述传感器基座(1)上与第一光敏元件(21a)和第二光敏元件(21b)连线垂直的方向设有在相同感光条件下具有相同输出的第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)，所述第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)之间也设有与第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)连线垂直的隔光元件(32)，所述第三光敏元件和第四光敏元件对称设置在所述隔光元件(32)的两侧；所述第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)也分别与输出垂向偏移信号的比较电路电连接。
6.如权利要求5所述的光位传感器，其特征是：所述第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)均为光敏电阻。
7.如权利要求6所述的光位传感器，其特征是：所述第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)的照射光线通路上设有在设定位置使所述第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)工作在非光照状态下的遮光元件(42)。
8.如权利要求6或7所述的光位传感器，其特征是：所述垂向比较电路为桥式比较电路，第三光敏元件(22a)和第四光敏元件(22b)为桥式比较电路的两个桥臂且具有公共接点，所述桥式比较电路的另两个桥臂(R1′、R2′)为电阻并且同样具有公共接点。
Priority Applications (1)
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| CN 200610044201 CN1847805A (zh) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光位传感器 |
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| CN 200610044201 CN1847805A (zh) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光位传感器 |
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| CN1847805A true CN1847805A (zh) | 2006-10-18 |
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ID=37077451
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| CN 200610044201 Pending CN1847805A (zh) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光位传感器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104156004A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-11-19 | 高崧 | 一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置 |
| CN105022416A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-04 | 常州大控电子科技有限公司 | 一种高精度阳光跟踪传感器 |
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2006
- 2006-05-15 CN CN 200610044201 patent/CN1847805A/zh active Pending
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| CN104156004A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-11-19 | 高崧 | 一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置 |
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