[发明专利]一种日光方位检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能跟踪装置，具体是一种日光方位检测仪。

背景技术

随着新型清洁能源太阳能利用率的增加，人们在方位跟踪方面也提出了很多的研究 方法和设计方案，人们对太阳光方位的精度要求越来越高。但现在市场上一类是基于CCD和DSP的太阳跟踪角度偏差检测仪，精度高，但价格昂贵，测试复杂，不易于推广使用；另一类是依赖于光敏电阻感光的对比来检测太阳光方位，虽然其成本低，操作简单，但精度较低，随着多倍聚光利用光热的发展，不能满足对太阳光具体方位精度越来越高的要求。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种日光方位检测仪，目的是通过粗调光敏电阻确定太阳光的大致方位，使太阳光照射到小管孔上，利用小孔成像的原理将光源的像（即光斑）引入暗箱内，再通过光敏电阻对光的光导电效应，确定光斑的位置，然后通过计算机模拟计算出光源的角度，从而提高对太阳光具体方位的检测精度。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种日光方位检测仪包括管状的暗箱和管状的调节管，调节管的一端位于暗箱的一端内,且二者之间通过螺纹连接；调节管的另一端为封闭端，封闭端的端面中心开设有小孔，且封闭端的外端面设有薄膜；与调节管连接的暗箱的一端端面上均布设有四组粗调光敏电阻，每组粗调光敏电阻由一只以上的粗调光敏电阻组成，光敏电阻板通过固定销固定在暗箱底端；光敏电阻板上设有微调光敏电阻，调节管封闭端的小孔对应微调光敏电阻的分布中心。

本发明日光方位检测仪，其结构特点也在于：

所述的调节管封闭端的小孔孔径为Φ0.5mm～Φ2mm；

所述的光敏电阻板上的微调光敏电阻呈矩阵排列；

与调节管连接的暗箱的一端端面上均布设有四组粗调光敏电阻，每组粗调光敏电阻为两只粗调光敏电阻； 

所述的与调节管配合的暗箱径向上设有定位螺钉。

本发明的工作原理是：

光在同一介质中是沿直线传播的，当光源透过小孔时，会在屏幕成像。本发明利用这种小孔成像的原理将光源的像（即光斑）引入暗箱内，再通过光敏电阻对光的光导电效应，确定光斑的位置；然后通过计算机模拟计算出光源的角度。首先，由外围8个粗调光敏电阻确定太阳光的大致方位，使太阳光照射到小管孔上，通过小孔，成像到光敏电阻板上；通过调节焦距，即暗箱与小管孔的距离，改变小孔成像投射到光敏电阻板上像的大小及清晰度，得出所需大小且明亮清晰的圆形光斑；光敏电阻板上微调光敏电阻通过矩阵分布方式焊接固定，微调光敏电阻将光信号转换为电信号通过电路传输到PC控制端上显示投射位置，可准确的检测出太阳光的方位。

本发明跟踪检测光线可测角度为±10°C，可检测跟踪角度精度在0.0025°。

本发明的优点：

1）结构简单，制造成本低；

2）精度高，可检测跟踪角度精度在0.0025°；

3）智能控制，通过PC控制跟踪精度检测，实时反馈；

4）用途广，不仅可用作日光方位检测仪，亦可用作太阳能跟踪仪及对光线校准的校准仪器。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明小孔成像与光敏电阻工作原理图。

图4为本发明微调光敏电阻的矩阵排布图。 

图中标号：1、调节管，2、粗调光敏电阻， 3、PC控制端，4、暗箱，5、微调光敏电阻，6、光敏电阻板，7、固定销，8、定位螺钉，9、薄膜。

具体实施方式    

参见图1和图2，本发明结构示意图。本发明的一种日光方位检测仪，其结构特点是：包括管状的暗箱4和管状的调节管1，所述调节管1的一端位于暗箱4的一端内,且二者之间通过螺纹连接。与调节管1配合的暗箱4径向上设有定位螺钉8，定位螺钉8用于确定调节管1相对于暗箱4径向之间的位置关系。调节管1的另一端为封闭端，封闭端的端面中心开设有小孔，小孔的孔径为Φ1.5mm；且封闭端的外端面设有薄膜9。与调节管1连接的暗箱4的一端端面上均布设有四组粗调光敏电阻2，每组粗调光敏电阻2为两只粗调光敏电阻2。光敏电阻板6通过固定销7固定在暗箱4底端；所述光敏电阻板6上设有微调光敏电阻5，且微调光敏电阻5呈矩阵排列；调节管1封闭端的小孔对应微调光敏电阻5的分布中心。