[发明专利]一种平行光入射角度的测量方法和光电角度传感器

权利要求书

1.一种平行光入射角度的测量方法，其特征在于：该方法基于光线入射角度传感器的几何结构，设计了一个有两对感光面的六面体传感器，将入射的平行光束照射到传感器上，测量传感器两对感光面的输出电流的电流强度，分别计算出平行光与两对感光面相对于传感器地平面法线的夹角β₁、β₂，再根据β₁、β₂计算出平行光的入射角度β。

2.根据权利要求1 所述的平行光入射角度的测量方法，其特征在于：

步骤一：将传感器置于空中，固定，确定传感器底面角度和方向；

步骤二：测量第一对感光面的传感器输出电流I₁，I₂；

步骤三：利用下面公式计算得出平行光与第一对感光面的夹角β₁；

β₁=arctg[(I₁-I₂)/( I₁-I₂)*tg(α₁/2)]

        I₁和I₂为测量电流值，

α₁为第一对感光面之间的夹角，

β₁为平行光与第一对感光面相对传感器底平面法线的夹度，β₁<α₁/2，若I₁-I₂>0，则为正值，表示平行光从I₁侧入射，否则表示从I₂侧入射；

步骤四：用步骤二和步骤三同样的方法，测量并计算出平行光相对第二对感光面的入射角度β₂；

步骤五：计算出平行光的入射角度β∈﹙β₁，β₂﹚。

3.一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：光电角度传感器由光电探测单元、电流采集单元、信息处理单元、测量输出单元和外包壳体构成；所述光电角度传感器是一个有两对感光面的六面体；所述两对感光面，每一对相对感光面的夹角为α，其中0°＜α＜180°；两个相对的感光面之间的夹角α₁、α₂可以相等，也可以不相等。

4.根据权利要求3所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述光电探测单元是感光面。

5.根据权利3所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述感光面的元器件可以是太阳能电池、光敏电阻中的一种或几种，两对感光面选择的元器件可以相同，也可以不同，但每对感光面的感光元器件应保持一致，以保证测量精度。

6.根据权利3所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述电流采集单元优选采用精密电阻作为传感器件的电流测量电路板。

7.根据权利3所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述信息处理单元优选单片机。

8.根据权利3所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述测量输出单元优选串口和/或无线发送模块。

9.根据权利要求3-8任意一项所述的一种用于测量平行光入射角度的光电角度传感器，其特征在于：所述外包壳体包括内外两层，内层由密封的玻璃或塑料等高透光材料加工制成，内层中充入惰性气体，用于保护内部光学元件和电学器件，外层为方形或圆筒形，外包壳体的底平面可以增设水平仪和指南针，用于调整光电传感器的安装角度与安装方向。