LT4963B

LT4963B - A luminous intensity transducer

Info

Publication number: LT4963B
Application number: LT2000122A
Authority: LT
Inventors: Arvydas Antanas Maldžiūnas; Vidmantas Žiogas
Original assignee: Uždaroji Akcinė Bendrovė "Accel Elektronika"
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-10-25
Also published as: LT2000122A

Abstract

Invention describes light intensity sensor. This sensor may be used for the converters of the light to the electrical signals, in particular, in the automatic control devices of the car conditioning equipment. Light intensity sensor consists of the body (1) with electric signal terminals (2, 3) and transparent hood (4), under which a diffuser (5) is installed, dispersing the light, passing through the hood (4) and suppressing it in certain directions, for it also serves a light modulator, light changer (6), receiving the flow of light, coming from the diffuser (5) and changing it into electrical signal, proportional to the intensity of the light flow.

Description

Išradimas priklauso šviesos intensyvumo davikliams, būtent tiems, kur reikia įvertinti šviesos, patenkančios į tam tikrą erdvę, bendrą energiją. Gali būti naudojamas šviesos intensyvumo keitikliuose į elektrinius signalus, ypač automobilių salono oro kondicionavimo sistemų automatinio valdymo įrenginiuose.The present invention relates to sensors of light intensity, namely those where the total energy of light entering a given space is to be estimated. Can be used in light intensity converters to electrical signals, especially in automotive interior air conditioning control systems.

Yra žinomas automobilio oro kondicionavimo sistemos saulės spinduliavimo intensyvumo daviklis (JP, Nr. 6160181, TPK G OIJ 1/02, B 60H 1/00) susidedantis iš fotodetektoriaus, lęšio, dengiančio fotodetektoriaus šviesai jautrią pusę, elektrinio signalo išvadų ir korpuso.There is a known solar radiation intensity sensor for a car air conditioning system (JP, No. 6160181, TPK G OIJ 1/02, B 60H 1/00) consisting of a photodetector, a lens that covers the photosensitive side of the photodetector, an electrical signal output and a housing.

Šio įrenginio trūkumas yra tai, kad jo signalo lygis nėra proporcingas šviesos, patenkančios į tam tikrą erdvę, bendrai energijai.The disadvantage of this unit is that its signal level is not proportional to the total energy of light entering a given space.

Artimiausias patentuojamam yra šviesos intensyvumo daviklis, naudojamas automobilio oro kondicionavimo sistemoje (US, Nr. 9403806, TPK G 0IJ 3/50) susidedantis iš šviesą praleidžiančio gaubto, po gaubtu esančio difuzoriaus, išsklaidančio krentančią į jį šviesą, šviesos keitiklio (fotodiodo) priimančio išsklaidytą šviesą ir keičiančio ją į elektrinį signalą, kurio dydis priklauso nuo šviesos srauto intensyvumo, šviesos moduliatoriaus, įtvirtinto virš difuzoriaus, kuris tam tikromis kryptimis apriboja šviesos srautą, patenkantį į šviesos keitiklį, t.y. įgalina įvertinti krentančios šviesos kampą.The closest to patentable is a light intensity sensor used in a car air conditioning system (US No. 9403806, TPK G 0IJ 3/50) consisting of a light transmitting hood, a diffuser under the hood, scattering incident light, and a light transducer (photodiode) receiving diffused light. light and converting it into an electrical signal, the magnitude of which depends on the intensity of the luminous flux, a light modulator mounted above the diffuser which in certain directions limits the luminous flux entering the light converter, that is, enables to measure the angle of incident light.

Daviklis konstruktyviai susideda iš korpuso, su tvirtinimo automobilyje elementais, ant kurio vidinio pagrindo sumontuotas šviesos keitiklis, kurį dengia difuzorius, išsklaidantis krentančią šviesą, o virš difuzoriaus įtvirtintas šviesos moduliatorius, galintis tam tikromis kryptimis apriboti į šviesos keitiklį patenkantį šviesos srautą. Visa tai dengia gaubtas iš permatomos medžiagos, kuris gali būti nudažytas neutralia spalva, pvz. pilka.The transducer is constructively comprised of a housing, with car mountings, a light transducer mounted on the inside base, a diffuser for scattering incident light, and a light modulator mounted above the diffuser, which can limit the flow of light to the transducer in certain directions. All this is covered by a translucent cover, which can be painted in neutral color, e.g. grey.

Šviesos keitiklio išėjimo signalas paduodamas į elektroninį bloką tolimesniam informacijos apdorojimui.The light converter output signal is fed to the electronic unit for further processing.

Daviklio tvirtinimo elementai susideda iš sujungimo priemonių daviklio korpuse ir priimančių priemonių automobilio prietaisų panelyje, fiksuojančių daviklį nustatytoje padėtyje.The transducer mounts consist of interconnecting means within the transducer housing and receiving means within the vehicle dashboard that secures the transducer in a predetermined position.

Šviesos intensyvumo daviklis pagal patentą US, Nr. 9403806 skirtas oro kondicionavimo sistemos valdymui automobilyje ir įrengtas automobilio priekinio panelio viršutinėje dalyje prie priekinio stiklo.Light Intensity Sensor according to US Pat. 9403806 is for controlling the air conditioning system in a car and is located on the top of the car's front panel to the windscreen.

Šis daviklis taip pat turi trukumų. Daviklio sudėtinga konstrukcija, daug smulkių detalių.This sensor also has drawbacks. The complex construction of the sensor, many small details.

Išradimo tikslas - supaprastinti daviklio konstrukciją bei sumažinti jo savikainą.The object of the invention is to simplify the construction of the sensor and to reduce its cost.

Šį uždavinį išsprendžia šviesos intensyvumo daviklis, susidedantis iš korpuso su elektrinio signalo išvadais ir gaubto, praleidžiančio šviesą, po kuriuo yra šviesos moduliatorius apibrėžtomis kryptimis apribojantis pro gaubtą praėjusį šviesos srautą, difuzorius, išsklaidantis gaunamą iš šviesos moduliatoriaus šviesą, šviesos keitiklis, priimantis difuzoriaus išsklaidytą šviesą ir keičiantis ją į elektrinį signalą, proporcingą šviesos srauto intensyvumui, kai šviesos keitiklio išėjimai yra šviesos intensyvumo daviklio elektrinio signalo išvadai, tuo, kad difuzorius yra specialios formos, kuri įgalina jį atlikti šviesos moduliatoriaus funkciją, bei tuo, kad difuzoriaus formą ir orientaciją erdvėje apsprendžia iš anksto nustatyta šviesos intensyvumo daviklio kryptinė charakteristika.This problem is solved by a light intensity sensor consisting of a housing with electrical signal outputs and a hood that transmits light, followed by a light modulator limiting the flow of light passing through the hood in defined directions, a light transducer receiving light diffused by the diffuser and converting it into an electrical signal proportional to the intensity of the luminous flux, when the outputs of the light transducer are at the output of the electric signal of the light intensity sensor, in that the diffuser has a special shape that enables it to function as a light modulator; a predetermined directional characteristic of the light intensity sensor.

Patentuojamo šviesos intensyvumo daviklio pranašumai pasireškia tuo, kad atsisakius šviesos moduliatoriaus kaip atskiro elemento, supaprastėja daviklio konstrukcija, tuo pačiu sumažėja ir jo savikaina.The advantages of the patented light intensity transducer are that it eliminates the light modulator as a separate element, simplifies the transducer design and at the same time reduces its cost.

Fig. 1 - šviesos intensyvumo daviklio konstrukcija;FIG. 1 - light intensity sensor design;

Fig. 2 - šviesos intensyvumo daviklio kryptinė charakteristika, kai difuzorius yra cilindro formos strypelis.FIG. 2 - Directional characteristic of the light intensity transducer when the diffuser is a cylindrical rod.

Šviesos intensyvumo daviklis (fig. 1) susideda iš korpuso 1 su elektrinio signalo išvadais 2 ir 3 ir gaubto 4, įtvirtinto ant korpuso 1, po kuriuo yra difuzorius 5 atliekantis ir šviesos moduliatoriaus funkciją, priimantis šviesos srautą, krentantį pro gaubtą 4, išsklaidantis jį bei apribojantis apibrėžtomis kryptimis, šviesos keitiklis 6, priimantis šviesos srautą iš difuzoriaus 5 ir keičiantis jį į elektrinį signalą, kurio išėjimai yra šviesos intensyvumo daviklio elektriniai išvadai 2 ir 3, kurie sujungiami su automobilio oro kondicionavimo sistemos valdiklio įėjimais.The light intensity transducer (Fig. 1) consists of a housing 1 with electrical signal outputs 2 and 3 and a housing 4 mounted on the housing 1, followed by a diffuser 5 serving as a light modulator to receive the light incident through the housing 4 and disperse it. and limiting in defined directions, a light transducer 6 which receives light flux from the diffuser 5 and converts it into an electrical signal, the outputs of which are electrical outputs 2 and 3 of a light intensity sensor connected to the inputs of a car air conditioning system controller.

Šviesos intensyvumo daviklis įrengiamas automobilio salono viduje priekinio panelio viršutinėje horizontalioje dalyje prie priekinio stiklo ir fiksuojamas padėtyje, kuri ledžia difuzoriui 5, atliekančiam ir šviesos moduliatoriaus funkciją, įvertinti šviesos šaltinio vertikalų kampą daviklio atžvilgiu.The light intensity sensor is installed inside the vehicle interior in the upper horizontal part of the front panel near the windscreen and fixed in a position that is frozen by the diffuser 5, which also functions as a light modulator, to evaluate the vertical angle of the light source relative to the sensor.

Gaubtas 4 yra iš spalvoto akrilo, praleidžiančio šviesos srautą. Difuzorius 5 šiuo konkrečiu atveju yra cilindro formos strypelis iš matinio polikarbonato. Šviesos moduliacijos gylį (fig. 2) apsprendžia strypelio aukščio ir skersmens santykis.The hood 4 is made of colored acrylic that transmits light. The diffuser 5 in this particular case is a cylindrical rod of frosted polycarbonate. The depth of light modulation (Fig. 2) is determined by the ratio of rod height to diameter.

Norint gauti užsiduotą šviesos intensyvumo daviklio kryptinę charakteristiką difuzoriaus 5 forma gali būti labai įvairi: kūgio, stačiakampio gretasienio, kūgio su suapvalinta viršūne, kūgio su nupjauta viršūne ir pn.The shape of the diffuser 5 can be varied in shape to obtain the directional characteristic of the luminous intensity transducer: cone, rectangular parallelepiped, cone with rounded apex, cone with truncated apex and pn.

Šviesos keitiklis 6 šiuo atveju yra fotodiodas.The light converter 6 in this case is a photodiode.

Šviesos intensyvumo daviklis dirba tokiu būdu. Šviesos srautas iš išorinio šviesos šaltinio, pvz. saulės, patekęs pro gaubtą 4 į difuzorių 5, atliekantį ir šviesos moduliatoriaus funkciją jame tam tikromis kryptimis yra slopinamas, priklausomai nuo šviesos šaltinio kampo daviklio vertikalios padėties atžvilgiu bei išsklaidomas. Šviesos keitiklis 6 (šiuo atveju fotodiodas) priima šviesos srautą iš difuzoriaus 5 ir keičia jį į elektrinį signalą proporcingą priimamo šviesos srauto intensyvumui, kuris per išvadus 2 ir 3 patenka į automobilio oro kondicionavimo sistemos valdiklį.The light intensity sensor works this way. Light flux from an external light source, e.g. when the sun passes through the enclosure 4 into the diffuser 5, which also acts as a light modulator therein, it is suppressed in certain directions, depending on the angle of the light source with respect to the vertical position of the sensor, and diffused. The light transducer 6 (in this case a photodiode) receives the light flux from the diffuser 5 and converts it into an electrical signal proportional to the intensity of the incoming light flux which passes 2 and 3 to the control unit of the car air conditioning system.

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION

Claims

DEFINITION OF INVENTION

1. A light intensity sensor consisting of a housing with electrical signal outputs and a hood transmitting light followed by a light modulator, limiting in certain directions the light flux passing through the hood, a diffuser receiving light emitted from the light modulator, a light transducer receiving light diffused by the diffuser. and converting it into an electrical signal proportional to the incoming light flux intensity, wherein the outputs of the light transducer are electrical outputs of a light intensity transducer, characterized in that the diffuser is of a special shape enabling it to perform a light modulator function.

2. The light intensity sensor of claim 1, wherein the shape and orientation of the diffuser in space are determined by a preselected directional characteristic of the light intensity sensor.

3. A light intensity transducer according to claim 1, characterized in that the diffuser is a cylindrical rod whose height-to-diameter ratio is determined by the directional characteristic of the light intensity transducer.