專利名稱：集成式光輻照強度指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種集傳感器和電源為一體的太陽能電池片開發(fā)而成的指示器，具有檢測太陽光輻照強度及計算輻照強度累積時間，屬于戶外型消費產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
人們在日常生活、工作及各種活動中，經(jīng)常會受到太陽光的照射。但由于工業(yè)生產(chǎn)使用大量氟氯碳化物，造成了對于大氣中臭氧層的破壞，出現(xiàn)孔洞，大氣層逐漸減弱了防護、過濾由太陽光輻射到地球的紫外線天然屏障作用，引起人們的關(guān)注。人們一方面提倡回歸自然，到戶外去活動，注意避開強烈陽光直接照射。戴上防護用具，像過濾紫外線的偏光太陽鏡，能阻擋紫外線對眼睛的傷害，以免引發(fā)眼疾白內(nèi)障。使用防紫外線傘具和護膚品，目的就是盡可能減少紫外線對人體皮膚造成傷害，如日光浴，本來是享受大自然。由于沒有掌握好光輻照量，使皮膚長時間暴露在日光下，而光輻照度過量，紫外線超標(biāo)，都會嚴(yán)重地傷害皮膚，容易患皮膚癌。此外，人們在認(rèn)識太陽光輻射和光輻照度時會存在一些個誤區(qū)，認(rèn)為在陰天多云的日子，沒有太陽光，不爆曬，就不會受到紫外線的傷害。其實不然，在太陽光譜中，人們?nèi)庋鬯姷降氖强梢姽獠糠?，紫外光在不可見光譜段，肉眼不可見。而在可見光中的確存在著紫外線，其輻射強度并不完全與天氣陰晴有關(guān)。避免在陽光下爆曬，人們已得到共識。那么陰天，沒有太陽曬，紫外線輻射強度就會減弱嗎？不盡然，在太陽表面黑子活躍階段，即使在陰天多云天氣里，太陽輻射至地球上的紫外線輻照強度和光輻照量仍很強大。在這樣的日子，紫外線是一個隱藏看不見的殺手。
市場已經(jīng)有檢測紫外線的產(chǎn)品，基本上分兩大類。一類是，利用一些物質(zhì)對紫外線照射會產(chǎn)生變色的化學(xué)檢測裝置。此項技術(shù)被美國專利“UV-A，UV-B DISCRIMINATION SENSOR”專利第5,387,798號所公開。但這種技術(shù)存在著不足，紫外線輻射強度是一個經(jīng)驗值，沒有量化，其紫外線輻射強度的準(zhǔn)確性不夠，難以實現(xiàn)電子集成化。第二類，電子化檢測裝置，已由體積大，造價高，無法普及的定點紫外線輻射強度檢測設(shè)備，發(fā)展到小型化集成度高階段，可以普及到個人。如專利“具有紫外線檢測功能的指示裝置”專利號99249108.8，公開了，半導(dǎo)體光電二極管測量紫外線強度指數(shù)和電子表整合，電子表仍用干電池供電。該專利雖然在技術(shù)上有了一定的進步，檢測紫外線也做了一定的量化，即量化了紫外線輻射照射強度指數(shù)，并在紫外線輻射照射強度超過設(shè)定之后報警。但美中不足的是，人們僅僅知道紫外線輻射照射強度指數(shù)是不足夠的，因為生物，人類的生命活動需要在陽光下。尤其現(xiàn)代人享受陽光、沙灘是健康時尚。不是說紫外線輻射強度指數(shù)高或超過設(shè)定量就不能在陽光下活動，準(zhǔn)確些應(yīng)給出輻照輻射強度的累計數(shù)量和累計的時間。該專利仍然用使用干電池，這會對環(huán)境造成污染。
因此，通過大量市場調(diào)查和技術(shù)創(chuàng)新，如何應(yīng)用軟件編程降低產(chǎn)品價格，已提到議事日程。新產(chǎn)品要避開現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，造出體積更小，功能全，用途廣泛時的時尚產(chǎn)品，才能滿足大眾健康生活的需求。
新型目的本實用新型的目的之一，使用綠色產(chǎn)品利用太陽能電池，微處理器及編程和集成光電傳感器和電源為一體的太陽能電池片，檢測太陽光輻照輻射強度的量化累計數(shù)，由液晶顯示器顯示其多種功能，同時用太陽能電池替代干電池作電源。
目的之二，使用最新微處理器，結(jié)合軟件開發(fā)性能價格比最合理，利用太陽光能帶較寬的非晶硅太陽能電池片，開發(fā)一種靈敏度較高，功能強，即使在陽光不十分強天氣里也具有檢測和顯示功能的指示器。
技術(shù)方案為其實現(xiàn)本實用新型的任務(wù)之一，其技術(shù)方案是光輻照強度指示器的殼體受光面上裝置一太陽能電池片和液晶顯示器，該太陽能電池片是集成光電傳感器和工作電源于一體的光電集成器，殼體內(nèi)的微處理器MCU與該器件太陽能電池片和液晶顯示器連接，顯示器至少由輻照強度、時間累計數(shù)顯示區(qū)及其它顯示區(qū)。
實現(xiàn)任務(wù)之二，其技術(shù)方案是，光輻照強度指示器的殼體受光面上裝置一太陽能電池片1、2和液晶顯示器3，太陽能電池片1、2，是一非晶硅太陽能電池片，集成光電傳感器和工作電源為一體，微處理器5的型號是NT6612，其腳18接太陽能電池片1的一輸出電極，腳5接串聯(lián)二極管6和電容器8，二極管6另一端接太陽能電池片2一輸出電極，腳6接按鍵開關(guān)4，數(shù)據(jù)輸出線腳27至42分別接液晶顯示器，腳7、8、接蜂鳴報警器9。
積極效果本實用新型方案一產(chǎn)生的積極效果利用太陽能電池很好的解決了同一個受光面上光電傳感器和電源集成為一體，太陽能電池薄膜材料高度集成化，再集成工藝簡單。巧妙的構(gòu)思，制造出體積更小，更容易攜帶與附著。適合大眾化消費，可以作日常用品和旅游品及禮品，不必使用特制的半導(dǎo)體材料檢測紫外光，而直接使用普通的非晶硅太陽光能電池材料就可以。而且該材料對可見光較敏感。明顯的減低材料成本。
方案二所產(chǎn)生的最明顯的效果，采用型號為NT6612微處理器最明顯效果是功能和相關(guān)部件最佳匹配，易實現(xiàn)軟件編程，功能強，使可靠性和靈敏度顯著提高。引入檢測太陽光輻照輻射強度的累計時間概念，采用非晶硅太陽能薄膜材料，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性提高，完全取代了化學(xué)電池的使用。


進一步附圖說明本新型的技術(shù)內(nèi)容圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是本實用新型外觀示意型圖。
圖3是本實用新型一個具體實施例的電原理圖。
本實用新型的光電指示器由可檢測入射太陽光照射輻射訊號并轉(zhuǎn)為電子訊號的傳感器的同一個受光面的電源單元獨立構(gòu)成，至少兩對獨立的輸出電極。見圖1，圖2，太陽輻照度傳感器1接微處理器5，太陽能電池片2接二極管6和電容器C1充電器8，微處理器5接液晶顯示器3，接一按鍵4。至少有一個傳感器輸出電極接一充電器和一個二極管，指示器至少有一蜂鳴報警器，殼體上至少有一個啟動按鈕關(guān)。太陽能光電集成器是在同一基片上沉積的非晶硅太陽能薄膜電池。殼體由上、下盒蓋構(gòu)成，在下盒蓋上可以有便于攜帶的掛鉤、不干膠、尼龍扣的其中之一。
見圖3，是本實用新型的工作原理圖，也是最佳實施例圖。本實用新型由微處理器5型號為NT6612作中心，連接太陽能電池片1、2，電容器7、8和液晶顯示器3構(gòu)成。光輻照強度指示器的殼受光面上裝置一太陽能電池片1、2和液晶顯示器3。太陽能電池片1、2，由集成一體的光電傳感器和工作電源構(gòu)成，微處理器5腳18接太陽能電池片1的一輸出電極，微處理器MCU腳5接串聯(lián)二極管6和電容器8，二極管6的另一端接太陽能電池片2一輸出電極，其腳6接按鍵開關(guān)4，腳7、8接蜂鳴器9。腳27至42是MCU的數(shù)據(jù)輸出線接至液晶顯示器。MCU腳18和太陽能電池片1一輸出電極、電容器7一端相連接。圖3虛線框中表示整合為一體的太陽能電池1、2。
為了增加本實用新型顯示的數(shù)據(jù)可靠性，在設(shè)計上參考有關(guān)氣象部門公布的數(shù)據(jù)如，香港氣象臺公布的紫外線對皮膚曬紅的時間資料。通過軟件程序判斷計算紫外線輻照強的累計值。如強度分為5個等級，微處理器NT6612便開始處理不同的數(shù)據(jù)，太陽光輻照輻射照強度下，連續(xù)輻照時間為15分鐘，當(dāng)微處理器NT6612，便開始對不同的紫外線輻照強曬紅皮膚的時間不同，但是時間上由近似有一等量的換算關(guān)系，T5級＝2T4＝3T3＝4T4。
本實用新型的程序預(yù)設(shè)每次開機后的運行時間為30分鐘，在30分鐘時間內(nèi)，上述微處理器5對電容器7的檢測和數(shù)據(jù)處理，液晶顯示器3對數(shù)據(jù)的顯示會一直持續(xù)進行。在30分鐘后，本太陽光輻照度指示器自動關(guān)機，液晶顯示器停止顯示。若要再次開機，只需再次按動按鍵開關(guān)即可。如果沒有再次按動按鍵開關(guān)，本太陽光輻照度指示器將一直處于關(guān)機狀態(tài)。
采用非晶硅太陽能電池材料集成傳感器和電源于一體是本實用新型最突出的特點，檢測太陽光輻照輻射強度，引入太陽光輻照輻射強度的累加時間是最佳概念和實用性。對現(xiàn)實生活更有意義，以上已經(jīng)表述，在此不再贅述。提倡使用清潔能源，消除化學(xué)電池對地球公害也本專利的最佳選擇。
權(quán)利要求1.一種集成式太陽光輻照強度指示器，由非晶硅太陽能電池、微處理器、液晶顯示器、充電器及殼體構(gòu)成，其特征是光輻照強度指示器的殼體受光面上裝置一太陽能電池片和液晶顯示器，該太陽能電池片是集成光電傳感器和工作電源于一體的光電集成器，殼體內(nèi)的微處理器MCU與太陽能電池片和液晶顯示器連接，顯示器至少由輻照強度、時間累計數(shù)顯示區(qū)及其它功能顯示區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是所說的太陽光輻照強度指示器，由可檢測入射太陽光照射輻射訊號并轉(zhuǎn)為電子訊號的傳感器的同一個受光面的電源單元獨立構(gòu)成，至少兩對獨立的輸出電極，至少有一個傳感器輸出電極接一充電器和一個二極管，和微處理器MCU連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是所說的光輻照強度指示器至少有一蜂鳴報警器，殼體上至少有一個啟動按鈕關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是所說的太陽能光電集成器，是在同一基片上沉積的非晶硅太陽能薄膜電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是所說的指示器殼體，由上、下盒蓋構(gòu)成，在下盒蓋上可以有便于攜帶的掛鉤、不干膠、尼龍扣的其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是光電傳感器一輸出電極上接一電容器和一保護二極管，且與微處理器MCU連接。
7.一種集成式太陽光輻照強度指示器，由太陽能電池片、微處理器(5)、電容器(7)、(8)和液晶顯示器(3)構(gòu)成，其特征是光輻照強度指示器的殼體受光面上裝置一太陽能電池片(1)、(2)和液晶顯示器(3)，電池片(1)、(2)，由集成一體的光電傳感器和工作電源構(gòu)成，型號為NT6612的微處理器(5)腳(18)接太陽能電池片(1)一輸出電極；腳(5)接串聯(lián)二極管(6)一端和電容器(8)一端相接，二極管(6)的另一端接太陽能電池片(2)一輸出電極；腳(6)接按鍵開關(guān)(4)；腳(27)至(42)數(shù)據(jù)輸出線接至液晶顯示器；腳(7)、(8)接蜂鳴報警器(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種集成式太陽光輻照強度指示器，其特征是以上所說的微處理器(5)腳(18)接太陽能電池片(1)一輸出電極上至少接一電容器(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種集成傳感器和電源為一體的太陽能電池，開發(fā)而成的具有檢測太陽光輻照強度及計算輻照強度累積時間指示器。戶外型消費產(chǎn)品。技術(shù)突破在殼體同一受光面上集成光電傳感器和電源于一體，是一基片上的兩個獨立薄膜太陽能電池1、2，微處理器MCU接電源帶充電保護的太陽能電池片2，接光電傳感器太陽能電池片2。檢測太陽光輻照輻射強度，累加輻照時間。更有實用意義，用太陽能電池完全替代干電池減少污染。
文檔編號G01J1/00GK2591590SQ02249529
公開日2003年12月10日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者陳悅, 李毅, 曹羽順 申請人:李毅