[實(shí)用新型]一種測量平行光入射角度的光電角度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320783192.9
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN203629564U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屈燕林
• 申請（專利權(quán)）人: 天津孚感科技有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種測量平行光入射角度的光電角度傳感器。

背景技術(shù)

隨著能源枯竭和環(huán)境污染日益突出，社會發(fā)展對清潔能源的需求日益迫切。在眾多的清潔能源中，太陽能被認(rèn)為是一種很有前景的能源，并且在市場得到了大規(guī)模的應(yīng)用。太陽能的廣泛推廣與應(yīng)用，有利于實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

太陽能利用有很多種方式，如太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、太陽能熱水器、太陽能空調(diào)等，但不管是哪種太陽能利用方式，都需要把太陽光的能量收集起來。由于太陽光入射角度是不斷變化的，傳統(tǒng)的固定式太陽能裝置對太陽能的利用率是非常低的，如太陽能熱水器。而由于太陽能發(fā)電等投資較大的設(shè)施，能量利用低就意味著長的投資回報周期。為了提高太陽能利用率，人們發(fā)明了很多太陽能收集裝置和控制方法，其中最典型的是定日鏡。定日鏡的工作原理是太陽能吸收裝置能夠根據(jù)太陽的方向自動調(diào)整姿態(tài)，以提高太陽能的利用率，但如何測量太陽光的方向是一個關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種測量平行光入射角度的光電角度傳感器。

一種測量平行光入射角度的光電角度傳感器，由光電探測單元、電流采集單元、信息處理單元、測量輸出單元和外包殼體構(gòu)成；所述光電角度傳感器是一個有兩對感光面的六面體；所述兩對感光面，每一對相對感光面的夾角為α，其中0°＜α＜180°；兩個相對的感光面之間的夾角α₁、α₂可以相等，也可以不相等。

所述光電探測單元是感光面。

所述感光面的元器件可以是太陽能電池、光敏電阻中的一種或幾種，兩對感光面選擇的元器件可以相同，也可以不同，但每對感光面的感光元器件應(yīng)保持一致，以保證測量精度。

所述電流采集單元優(yōu)選采用精密電阻作為傳感器件的電流測量電路板。

所述信息處理單元優(yōu)選單片機(jī)。

所述測量輸出單元優(yōu)選串口和/或無線發(fā)送模塊。

所述外包殼體包括內(nèi)外兩層，內(nèi)層由密封的玻璃或塑料等高透光材料加工制成，內(nèi)層中充入惰性氣體，用于保護(hù)內(nèi)部光學(xué)元件和電學(xué)器件，外層為方形或圓筒形，外包殼體的底平面可以增設(shè)水平儀和指南針，用于調(diào)整光電傳感器的安裝角度與安裝方向。

本實(shí)用新型所述的一種測量平行光入射角度的光電角度傳感器的工作流程是：將傳感器置于空中，固定，確定傳感器底面平行于地平面，將入射的平行光束照射到傳感器上，光線透過外包殼體外層5，外包殼體內(nèi)層6，照射到光電探測單元7上，光電探測單元7將光能轉(zhuǎn)換為電信號，電流采集單元8負(fù)責(zé)采集電信號，轉(zhuǎn)換為電流強(qiáng)度，信息處理單元9根據(jù)公式完成β₁、β₂的計算，確定平行光入射角度β∈﹙β₁，β₂﹚，測量輸出單元將β結(jié)果輸出。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型不需要標(biāo)定平行光入射角度，方便快捷。

2、采用了4面感光結(jié)構(gòu)，計算得出平行光入射的空間角度，精度高、誤差小；

3、本實(shí)用新型光電角度傳感器相對感光面的夾角可以相等，也可以不相等，0°＜α＜180°，光線測量角度廣大，可通過支架對一些人類難以進(jìn)入的地方進(jìn)行全方位光線角度測量；

4、采用材料簡單、價格較低，相對于同精度同類產(chǎn)品可顯著降低成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的去除外包殼體的俯視圖；

圖2為本實(shí)用新型用于測量平行光入射角度的工作原理側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型的光電角度傳感器切面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、2、3對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

附圖1中，1，2，3，4均為感光面，其中，1，2為相對的一對感光面，3、4為相對的一對感光面。

附圖3中，5?-外包殼體外層，6-外包殼體內(nèi)層，7-光電探測單元，8-電流采集單元，9-信息處理單元，10-測量輸出單元。

實(shí)施例1