ES1075032U - Dispositivo detector de la luminosidad de la boveda celeste. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste caracterizado porque comprende, al menos:(i) una primera pluralidad de fotosensores (1) distribuidos uniformemente sobre la superficie de una semiesfera (2); en donde el plano tangente superior de la semiesfera (2) debe ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte limpio; y en donde la semiesfera (2) comprende una tapa inferior (21), del mismo material que la semiesfera (2); y porque además comprende una pluralidad de orificios superiores (22), donde se alojan los fotosensores (1); y donde la tapa inferior (21) dispone de sendos conectores (23) para alimentación y comunicación de los distintos elementos; y(ii) un segundo elemento de control y acondicionamiento de señal (3) de los fotosensores (1), que comprende, al menos: (a) un multiplexor analógico (31) de las señales procedentes de los distintos fotosensores (1); (b) un amplificador de la señal (32) procedente del multiplexor analógico (31); (c) un convertidor analógico - digital (33) de la señal amplificada; y (d) un microprocesador (34) de la señal, comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones (35); y en donde, además, comprende dos fuentes de alimentación internas, una de tensión positiva (36) y otra de tensión negativa (37), incluyendo un convertidor (38) de corriente continua a corriente continua, así como un estabilizador lineal (39).2. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.3. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están distribuidos en la semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la semiesfera (2).4. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la semiesfera (2) está constituida esencialmente en fibra de vidrio.5. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (2) del dispositivo están, con una posición fija en su orientación hacia el norte, con una posición en la que los planos de las posiciones de los fotosensores (2) estén nivelados.6. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una brújula (4) con capacidad para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la posición.7. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un trípode (5).8. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están confinados en una mirilla (11) que, además, proporciona efecto lente para amplificar la señal que reciben.
Description
Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste.
El dispositivo detector de la bóveda celeste,
objeto del presente modelo de utilidad, describe un sensor que
determina la luminosidad de la bóveda celeste, de tal modo que puede
ser utilizado para dirigir a través de sus señales un seguidor
solar, o bien para hacer un mapa de radiancia lumínica. Dicho
dispositivo está basado en una semiesfera en la que se introducen
los sensores, repartidos de forma simétrica sobre su superficie.
En la actualidad, no existen soluciones
preparadas para la medición de la radiancia lumínica de la bóveda
celeste y/o para dirigir un seguidor solar en función de dicha
intensidad luminosa. Solamente existen proyectos que introducen
elementos electromecánicos para, a través de pequeños motores de
corriente continua con fotodiodos acoplados, simular una
semiesfera.
En el estado de la técnica se describe la
patente europea EP1538880, que relata un dispositivo de medición de
la luz exterior, con varios sensores de luminosidad para captar la
luz exterior, donde el dispositivo de medición de la luz exterior
presenta un primer sensor de luminosidad, situado en una superficie
dispuesta de forma horizontal, para determinar la luminosidad global
total de la luz exterior, así como otros tres sensores de
luminosidad orientados horizontalmente y dispuestos en una
configuración triangular para determinar la dependencia de la luz
exterior en función de la dirección. Todo ello dentro de un
recubrimiento de fibra de vidrio semiesférico.
Para paliar los problemas arriba mencionados, se
presenta el dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda
celeste, objeto del presente modelo de utilidad. Este dispositivo
está concebido como la integración de un dispositivo mecánico y otro
eléctrico - electrónico.
El dispositivo mecánico integra 32 fotosensores
sobre la superficie de una semiesfera, repartidos uniformemente, con
caras regulares y sencillas. Los fotosensores están distribuidos
según vectores que deben definirse desde el punto de concentración
del fotodiodo hasta el centro de gravedad del dispositivo. Además,
el plano tangente superior debe ser paralelo con el plano de
fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte
limpio.
La posición se basa en la estructura de un
poliedro convexo, es decir, en el que se verifica que cualquier par
de puntos ubicados en el interior determinan un segmento de recta
también interior.
La semiesfera está constituida esencialmente en
fibra de vidrio, de igual forma que la tapa inferior que cierra el
dispositivo. Aparte de los orificios superiores, donde se alojan los
fotodiodos, la tapa inferior dispone de sendos conectores para
alimentación y comunicación de los distintos elementos.
Para una correcta lectura de los fotosensores
del dispositivo, estos siempre tienen que estar correctamente
colocados, con una posición fija en su orientación hacia el norte.
Por otra parte, se debe tener una posición en la que los planos de
las posiciones de los fotosensores estén nivelados. A tal efecto se
ha provisto al dispositivo de una brújula con capacidad para
proporcionar tanto la orientación como el nivel de la posición. El
dispositivo se completa con un trípode que permite su correcta
orientación usando conjuntamente los elementos ya mencionados.
Como ha sido comentado anteriormente, los
fotosensores utilizados son fotodiodos, donde el número de
fotodiodos será de 32, repartidos a lo largo de toda la superficie
de forma simétrica, y donde, para salvaguardarlos de las
inclemencias, estarán confinados en una mirilla que, además,
proporciona efecto lente para amplificar la señal que reciben.
El dispositivo de control y acondicionamiento de
señal de los fotosensores comprende, al menos:
- (i)
- un multiplexor analógico de las señales procedentes de los distintos fotosensores;
- (ii)
- un amplificador de la señal procedente del multiplexor analógico;
- (iii)
- un convertidor analógico - digital de la señal amplificada;
- (iv)
- un microprocesador de la señal, comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones.
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Del mismo modo, el circuito así descrito
comprende dos fuentes de alimentación internas, una de tensión
positiva y otra de tensión negativa. Para la tensión negativa es
necesario incluir un convertidor de corriente continua a corriente
continua, así como un estabilizador lineal.
El circuito ha de estar siempre habilitado y
conectado con un ordenador personal para un correcto funcionamiento
del dispositivo. Un software habilitado a tal efecto en el ordenador
establece la petición de información y la frecuencia de la captura
de datos.
Los fotodiodos están numerados, de tal forma que
durante la lectura el dispositivo sea capaz de reconocer que
fotodiodo y en qué momento se realiza una determinada lectura. Cada
uno de estos fotodiodos tiene su vector espectral calculado, de
manera que el sensor nos proporcione la posición de la bóveda
celeste que emite dicha luminosidad.
Para un correcto funcionamiento del dispositivo,
este comprende un software de medida instalado en un ordenador
personal, de manera tal que dicho software sea capaz de visualizar y
almacenar la lectura realizada. Dicho software permite, además,
cambiar la configuración en cuanto a la forma de transmitir,
modificando los valores de la transmisión. Otras características
adicionales del dispositivo son el establecimiento de la frecuencia
de muestreo, y la realización de estadísticas de los valores
proporcionados por los fotosensores.
El presente dispositivo permite una forma de
obtener los datos de luminosidad en un entorno que fácilmente puede
ser utilizado para aplicaciones que requieran el conocimiento de la
procedencia de dicha luz y de su gradiente. El dispositivo objeto de
la invención da una visión espectral en tiempo real y con una salida
perfectamente operativa desde un autómata u ordenador personal. Su
uso en huertos de seguidores solares garantiza una eficiencia en el
aprovechamiento de la energía lumínica.
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A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
Figura 1.- Muestra una representación
esquemática en planta de la distribución de los fotosensores dentro
del dispositivo objeto de la presente invención.
Figura 2.- Muestra una representación
esquemática frontal de la distribución de los fotosensores dentro
del dispositivo objeto de la presente invención.
Figura 3.- Muestra una representación
esquemática frontal de la semiesfera, soportes y accesorios
integrantes del dispositivo objeto de la presente invención.
Figura 4.- Muestra una representación en
diagrama de bloques del circuito de control y acondicionamiento de
señal del dispositivo objeto de la presente invención.
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Como es posible observar en las figuras
adjuntas, el dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda
celeste comprende al menos:
- (i)
- una pluralidad de fotosensores (1) distribuidos uniformemente sobre la superficie de una semiesfera (2);
- (ii)
- un dispositivo de control y acondicionamiento de señal (3) de los fotosensores (1).
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En la presente realización práctica, la
pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.
Los fotosensores (1) están distribuidos en la
semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de
concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la
semiesfera (2). El plano tangente superior de la semiesfera (2) debe
ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte
deben de tener un corte limpio.
La semiesfera (2) está constituida esencialmente
en fibra de vidrio, comprendiendo dicha semiesfera (2) una tapa
inferior (21), del mismo material que la semiesfera (2); y porque
además comprende una pluralidad de orificios superiores (22), donde
se alojan los fotosensores (1); y donde la tapa inferior (21)
dispone de sendos conectores (23) para alimentación y comunicación
de los distintos elementos.
Los fotosensores (2) del dispositivo están, con
una posición fija en su orientación hacia el norte, con una posición
en la que los planos de las posiciones de los fotosensores (2) estén
nivelados.
El dispositivo comprende una brújula (4) con
capacidad para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la
posición, además de un trípode (5). Los fotosensores (1) están
confinados en una mirilla (11) que, además, proporciona efecto lente
para amplificar la señal que reciben.
El dispositivo de control y acondicionamiento de
señal (3) de los fotosensores comprende, al menos:
- (i)
- un multiplexor analógico (31) de las señales procedentes de los distintos fotosensores (1);
- (ii)
- un amplificador de la señal (32) procedente del multiplexor analógico (31);
- (iii)
- un convertidor analógico - digital (33) de la señal amplificada;
- (iv)
- un microprocesador (34) de la señal, comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones (35);
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donde además comprende dos fuentes de
alimentación internas, una de tensión positiva (36) y otra de
tensión negativa (37); y donde para la tensión negativa (37) es
necesario incluir un convertidor (38) de corriente continua a
corriente continua, así como un estabilizador lineal (39).
El dispositivo de control y acondicionamiento
(3) está conectado a un ordenador personal (6) que incluye un
software de medida, de manera tal que dicho software sea capaz de
visualizar y almacenar la lectura realizada; donde dicho software
permite, además, cambiar la configuración en cuanto a la forma de
transmitir, modificando los valores de la transmisión; y donde
además está habilitado para el establecimiento de la frecuencia de
muestreo, y la realización de estadísticas de los valores
proporcionados por los fotosensores.
Claims (8)
1. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste caracterizado porque comprende, al menos:
(i) una primera pluralidad de fotosensores (1)
distribuidos uniformemente sobre la superficie de una semiesfera
(2); en donde el plano tangente superior de la semiesfera (2) debe
ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte
deben de tener un corte limpio; y en donde la semiesfera (2)
comprende una tapa inferior (21), del mismo material que la
semiesfera (2); y porque además comprende una pluralidad de
orificios superiores (22), donde se alojan los fotosensores (1); y
donde la tapa inferior (21) dispone de sendos conectores (23) para
alimentación y comunicación de los distintos elementos; y
(ii) un segundo elemento de control y
acondicionamiento de señal (3) de los fotosensores (1), que
comprende, al menos: (a) un multiplexor analógico (31) de las
señales procedentes de los distintos fotosensores (1); (b) un
amplificador de la señal (32) procedente del multiplexor analógico
(31); (c) un convertidor analógico - digital (33) de la señal
amplificada; y (d) un microprocesador (34) de la señal,
comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones (35); y en
donde, además, comprende dos fuentes de alimentación internas, una
de tensión positiva (36) y otra de tensión negativa (37), incluyendo
un convertidor (38) de corriente continua a corriente continua, así
como un estabilizador lineal (39).
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2. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicación 1, caracterizado porque
la pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.
3. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los fotosensores (1) están distribuidos
en la semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de
concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la
semiesfera (2).
4. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la semiesfera (2) está constituida
esencialmente en fibra de vidrio.
5. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los fotosensores (2) del dispositivo
están, con una posición fija en su orientación hacia el norte, con
una posición en la que los planos de las posiciones de los
fotosensores (2) estén nivelados.
6. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque comprende una brújula (4) con capacidad
para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la
posición.
7. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque comprende un trípode (5).
8. Dispositivo detector de la luminosidad de la
bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los fotosensores (1) están confinados en
una mirilla (11) que, además, proporciona efecto lente para
amplificar la señal que reciben.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000596U ES1075032Y (es) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Dispositivo detector de la luminosidad de la boveda celeste. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201000596U ES1075032Y (es) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Dispositivo detector de la luminosidad de la boveda celeste. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1075032U true ES1075032U (es) | 2011-07-15 |
| ES1075032Y ES1075032Y (es) | 2011-10-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201000596U Expired - Fee Related ES1075032Y (es) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Dispositivo detector de la luminosidad de la boveda celeste. |
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|---|---|
| ES (1) | ES1075032Y (es) |
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2007
- 2007-12-05 ES ES201000596U patent/ES1075032Y/es not_active Expired - Fee Related
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