[發明專利]一種測量太陽方位的方法

有效

• 申請號: 202010000122.6
• 申請日: 2020-01-01
• 公開（公告）號: CN110986870B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 彭小云;顧少云
• 申請（專利權）人: 顧少云
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01J1/02;G01J1/42;B08B1/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于武貴

本發明公開一種測量太陽方位的方法，其基于太陽方位測量傳感器，本發明可根據所述投影針投射在環形光敏電阻陣列上的陰影判斷太陽光方位，根據編號1～N的光敏電阻所對應的方位角可映射出傳感器所指示出的方位；當沒有太陽光的陰天時，由于陰影辨識度小，每個光敏電阻的阻值趨于一致進而導致采樣的電壓基本相等；可以使傳感器輸出無效值，進而防止應用于太陽能電池板方位調節機構時出現頻繁誤調節動作。

技術領域

本發明涉及一種測量太陽方位的方法。

背景技術

目前太陽方位測量方法主要采用直接檢測陽光在傳感器基面兩側的照射強度差來判別方位，這會導致陰天情況下傳感器混亂指示不清，從而給出錯誤的方位反饋，導致執行機構一直處于混亂運作狀態，極少數基于太陽光陰影判別法的方案卻存在受環境污染物干擾的情況發生，例如落葉或者灰塵的覆蓋傳感器產生陰影而造成干擾進而無法判別真正的方位。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺點：提供一種有效抵抗干擾、測量準確度高的測量太陽方位的方法。

本發明的技術解決方案如下：一種測量太陽方位的方法，其基于太陽方位測量傳感器，所述太陽方位測量傳感器包括底座、垂直固定在底座上的支柱以及設在支柱上的水平固定軸；

所述水平固定軸上設有圓形基座，所述圓形基座上表面設有投影針；所述投影針垂直于所述圓形基座的上表面；所述投影針采用不透明材料制成，其底端固定于所述圓形基座上表面的圓心處；

所述圓形基座上表面環繞所述投影針設有環形光敏電阻陣列，所述環形光敏電阻陣列由串聯排布在環形基板上的N個編號為1～N的光敏電阻組成；所述環形基板上相鄰的光敏電阻相互接觸緊密排列；所述環形光敏電阻陣列排布在環形基板上的光敏電阻可選任意起點按照順時針或者逆時針順序依次編號為1～N；每個光敏電阻的中心到所述投影針軸線的距離均為R，其與所述投影針長度L和外徑d以及所述光敏電阻的半徑r之間的關系為R≤(L+d+2r)/2，其中，4r≤d≤6r；

所述水平固定軸上設有可繞其旋轉的透明球形罩，所述透明球形罩包圍所述圓形基座及所述投影針并不與它們接觸；

所述透明球形罩的球心位于所述水平固定軸的軸線上，所述透明球形罩的一端外壁固定設有與所述水平固定軸同軸且可轉動配合的空心齒輪；

所述支柱上設有可相對其旋轉的風杯，所述風杯轉軸的軸線與所述空心齒輪軸線平行，且所述風杯轉軸末端設有與所述空心齒輪嚙合的驅動齒輪；

所述圓形基座內部設有與N個串聯光敏電阻電連接的電壓采樣模塊，所述電壓采樣模塊通過單片機采樣編號為1～N的光敏電阻兩端的模數轉換電壓V₁～V_N并保存在單片機寄存器中，所述電壓采樣模塊通過貫穿所述水平固定軸的總線與設于支柱上的總線接口電連接；與所述總線接口連接的總線包括所述電壓采樣模塊供電電源線和串行數據總線，如SPI或IIC等，所述電壓采樣模塊的主控芯片可采用STM32系列MCU，由于N個光敏電阻串聯，流過的電流相同，通過MCU的AD采樣引腳獲取每個光敏電阻兩端的電壓，將該電壓通過AD轉換后存儲在寄存器中供總線輸出給外部控制模塊使用，如控制太陽能電池板方位角度的控制模塊通過總線接口與本發明傳感器連接通過總線協議讀取到與編號為1～N的串聯光敏電阻對應的模數轉換電壓V₁～V_N。

所述底座上設有與所述透明球形罩下半球接觸的弧形毛刷，所述弧形毛刷的兩端連線與所述水平固定軸的軸線平行。

采用所述太陽方位測量傳感器獲取太陽方位的方法如下：