專利名稱：精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng) 所屬領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，屬自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前已知的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)有兩種形式， 一種是以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 作為控制依據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)跟蹤，嚴(yán)格的說(shuō)由于太陽(yáng)運(yùn)行軌跡每日不同，所以只能近 似跟蹤另一種是根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡公式進(jìn)行自動(dòng)化控制，由于影響太陽(yáng)運(yùn)行 規(guī)律的因素太多，不便于自動(dòng)化控制程序的編寫，所以也只能是近似跟蹤。這 樣，這兩種跟蹤系統(tǒng)就只能應(yīng)用在對(duì)跟蹤精度要求不高的設(shè)備或裝置中。對(duì)要 求跟蹤精度更高一些的設(shè)備或裝置，無(wú)法提供支持。
發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)精度不高的問(wèn)題，本實(shí)用新型 提供一種精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的精確跟蹤。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在一個(gè)由絕緣材料制成 的底座上垂直其上表面安裝一個(gè)由不透光材料制成的正長(zhǎng)方體，在緊靠正長(zhǎng)方 體與底座相交的正方形的四個(gè)邊處的底座上安裝四個(gè)光電傳感器，底座的上、 下平面平行，將其安裝在能夠用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整其水平和垂直兩個(gè)方向角度的調(diào) 整機(jī)構(gòu)的架體上，使其下表面與需要陽(yáng)光垂直照射的物體表面平行，四個(gè)傳感 器兩兩相對(duì)，位于架體的水平和垂直調(diào)整的兩個(gè)方向上。垂直方向的兩個(gè)光電 傳感器與一個(gè)差分放大器連接水平方向的兩個(gè)光電傳感器與另一個(gè)差分放大 器連接，并分別把兩個(gè)差分放大器連接在信號(hào)處理系統(tǒng)上。信號(hào)處理系統(tǒng)和調(diào) 整執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相連的，當(dāng)正長(zhǎng)方體沒(méi)有指向太陽(yáng)時(shí)，其投影使每對(duì)光電傳感器 相應(yīng)的輸出強(qiáng)弱相對(duì)變化的電信號(hào)，這種強(qiáng)弱變化的電信號(hào)經(jīng)差分放大器放大 后傳送給信號(hào)處理系統(tǒng),信號(hào)處理系統(tǒng)將放大后相對(duì)強(qiáng)弱變化的電信號(hào)經(jīng)計(jì)算 轉(zhuǎn)化為調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)傳送給調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)正 長(zhǎng)方體的角度進(jìn)行垂直和水平方向的調(diào)整,直至垂直和水平兩對(duì)光電傳感器輸 出的信號(hào)平衡為止，使正長(zhǎng)方體指向太陽(yáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的跟蹤。在信號(hào)處 理系統(tǒng)中，對(duì)空間光強(qiáng)可做進(jìn)一步的判斷，并有時(shí)鐘指示功能。如果光強(qiáng)低于 正常強(qiáng)度，即陰雨天時(shí)，則啟動(dòng)內(nèi)部太陽(yáng)運(yùn)行公式，系統(tǒng)自動(dòng)按照公式運(yùn)行， 對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行近似跟蹤。晴天后，進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)整跟蹤。夜晚則按照時(shí)鐘指令停止運(yùn)行。本實(shí)用新型的有益效果是能夠更精確的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的目的。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明 圖一是本實(shí)用新型的機(jī)械原理圖 圖二是本實(shí)用新型光電傳感器安裝位置示意圖 圖三是本實(shí)用新型電路原理圖
具體實(shí)施方式
在圖1中不透光的正長(zhǎng)方體(5)垂直安裝在其底座(6)
上，在緊靠正長(zhǎng)方體(5)與底座(6)相交形成的正方形四邊的底座(6)上 安裝四個(gè)光電傳感器(l)、 (2)、 (3)、 (4)如圖二所示，四個(gè)傳感器兩兩相對(duì)， 該底座(6)上下表面平行，其下表面平行安裝在需要陽(yáng)光垂直照射的物體表 面(7)上，并使兩對(duì)光電傳感器(1)、 (2)、 (3)、 (4)位于架體(9)的水平和 垂直角度調(diào)整的兩個(gè)方向上。被照射物體(7)安裝在由支撐軸(8)，架體(9)， 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)，架體底座(10)、步進(jìn)電機(jī)(11)、 (13)所組成的調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)
(15)的架體(9)上，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)中的步進(jìn)電機(jī)(11)可對(duì)物體(7) 垂直方向的角度進(jìn)行調(diào)整，步進(jìn)電機(jī)(13)可通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)對(duì)架體(9) 從而對(duì)物體(7)進(jìn)行水平方向的角度調(diào)整。
在圖三中垂直方向的兩個(gè)光電傳感器(1)、 (3)與差分放大器(16)連 接，水平方向的兩個(gè)光電傳感器(2)、 (4)與差分放大器(14)連接，差分放 大器(14)、 (16)與信號(hào)處理系統(tǒng)(17)連接，信號(hào)處理系統(tǒng)(17)與調(diào)整執(zhí) 行機(jī)構(gòu)(15)連接。
當(dāng)太陽(yáng)偏離長(zhǎng)正方體(5)的指向時(shí)正長(zhǎng)方體在其底座(6)上的投影使 光電傳感器(1)、 (3)或(2)、 (4)相應(yīng)輸出強(qiáng)弱相對(duì)變化的信號(hào)，例如當(dāng) 正長(zhǎng)方體(5)的指向左側(cè)偏離太陽(yáng)時(shí)，其投影造成光電傳感器(2)接收的光 強(qiáng)低于光電傳感器(4)所接收的光強(qiáng)、光電傳感器(2)所輸出的電信號(hào)弱于 光電傳感器(4)所輸出的電信號(hào)，光電傳感器(2)、 (4)所輸出的強(qiáng)弱相對(duì) 變化的電信號(hào)經(jīng)差分放大器(14)放大后傳送給信號(hào)處理系統(tǒng)(17)，信號(hào)處 理系統(tǒng)(17)把放大后的相對(duì)強(qiáng)弱變化的電信號(hào)經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)化為調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)
(15)所需的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)在傳送到調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)中的步進(jìn)電 機(jī)(13)，其通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)使支架(9)在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)物體(7)及正長(zhǎng)方體(6)進(jìn)行水平方向的角度調(diào)整，直至正長(zhǎng)方體在水平方向指向太 陽(yáng)。
同理，垂直方向的角度調(diào)整可通過(guò)光電傳感器(l)、 (3)，差分放大器(16) 信號(hào)處理系統(tǒng)(17)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)中的步進(jìn)電機(jī)(11)來(lái)完成。當(dāng)正長(zhǎng) 方體準(zhǔn)確指向太陽(yáng)時(shí)，光電傳感器(O、 (3)、 (2)、 (4)所接收的光強(qiáng)信號(hào)相 等，不再輸出相對(duì)變化的電信號(hào)，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)不工作，這樣就可以使 正長(zhǎng)方體始終準(zhǔn)確指向太陽(yáng)。實(shí)現(xiàn)了精確跟蹤太陽(yáng)的目的。
陰雨天各光電傳感器(l)、 (2)、 (3)、 (4)均接受較弱的光強(qiáng)信號(hào)，信號(hào) 處理系統(tǒng)(17)判斷空間光強(qiáng)低于運(yùn)行值，啟動(dòng)太陽(yáng)運(yùn)行公式，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu) (15)按照太陽(yáng)運(yùn)行公式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的近似跟蹤。
夜晚，精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)按照內(nèi)部時(shí)鐘指令停止運(yùn)行。
權(quán)利要求1、一種精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是把一個(gè)不透光的正長(zhǎng)方體(6)垂直安裝在一個(gè)上、下表面平行的底座(5)上，并在其與底座相交所形成的正長(zhǎng)方形的四條邊外靠近四條邊的底座(5)上安裝兩對(duì)四個(gè)光電傳感器(1)、(3)、(2)、(4)，底座(5)固定在能夠用步進(jìn)電機(jī)(11)，(13)調(diào)整垂直和水平角度的調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)上，并使底座(5)下表面與需要陽(yáng)光正向照射的物體表面平行，使光電傳感器(1)、(3)位于垂直方向，(2)、(4)位于水平方向，每對(duì)光電傳感器(1)、(3)和(2)、(4)分別與一個(gè)差分放大器(16)、(14)相連，差分放大器(16)、(14)與信號(hào)處理系統(tǒng)(17)相連，信號(hào)處理系統(tǒng)(17)與調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是 用每對(duì)光電傳感器(1)和(3)、 (2)和(4)所接收的相對(duì)強(qiáng)弱變 化的光強(qiáng)信號(hào)通過(guò)差分放大器(14)、 (16)放大，信號(hào)處理系統(tǒng)(17) 計(jì)算，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)正長(zhǎng)方體(6)在水平和垂 直方向角度的調(diào)整，使其始終指向太陽(yáng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征是 每對(duì)光電傳感器(1)和(3)， (2)和(4)接收光強(qiáng)相等的信號(hào)時(shí)， 差分放大器(16)、 (14)傳給信號(hào)處理系統(tǒng)(17)相對(duì)平衡的信號(hào)， 信號(hào)處理系統(tǒng)(17)啟動(dòng)記憶功能使調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)按上一次 對(duì)應(yīng)時(shí)間跟蹤太陽(yáng)的軌跡運(yùn)行。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種精密太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，把一個(gè)不透光的正長(zhǎng)方體垂直安裝在其底座上，在正長(zhǎng)方體與底座相交的正方形外邊底座的垂直和水平方向安裝兩個(gè)光電傳感器與一個(gè)差分放大器相連，差分放大器與信號(hào)處理系統(tǒng)相連，信號(hào)處理系統(tǒng)與調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，日間晴天當(dāng)正長(zhǎng)方體能夠指向太陽(yáng)時(shí)，其投影使垂直和水平方向的兩對(duì)光電傳感器所接收的光強(qiáng)發(fā)生變化，使其輸出強(qiáng)弱的相對(duì)變化的電信號(hào)，變化的信號(hào)經(jīng)差分放大器放大，信號(hào)處理系統(tǒng)處理后傳送給調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)正長(zhǎng)方體的指向在水平或垂直方向進(jìn)行角度調(diào)整，使其準(zhǔn)確指向太陽(yáng)。
文檔編號(hào)G05D3/00GK201233534SQ20072017781
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者杰 顧 申請(qǐng)人:杰 顧