专利名称：光源跟踪探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种光源跟踪探测器，属于一种用于光源跟踪装置上的探测机构。
太阳能的利用和普及正在迅速发展，如太阳能热水器、太阳灶、太阳能锅炉等，为充分利用太阳能，提高吸收的光能密度是最有效的手段之一。因此各种太阳能的聚光装置应运而生。由于太阳在空中的位置不断变化，聚光装置的焦点也随太阳的移动而偏移。为了将聚光后的高密度光能始终对准换能器，就需要有跟踪装置来实现这一目的。光能密度越高，聚光精度就越高。另外，在科研和军事设施中也常常需要对光源等进行跟踪。
跟踪装置一般由跟踪探测器和驱动器组成，其中，跟踪探测器的精度决定着跟踪装置的精度。一般高精度的跟踪探测器由高精度的光敏探测元件和高精度、高稳定性的放大器组成，其结构复杂、成本高、易损坏，这就给其在民用设施中的普及带来的困难。而现有的简单、成本较低的跟踪探测器其跟踪精度很低，没有推广价值。
本实用新型的目的在于本实用新型的目的在于设计一种造价低廉、跟踪精度高的太阳及其各种光源的跟踪探测器，它的跟踪精度、输出功率不依赖于跟踪放大器的增益和精度，而是通过调节自身的几何结构和形状来达到调节跟踪灵敏度、输出功率和探测范围。
本实用新型包括至少一组光电池，每组光电池由两个换能量相同且夹角不为0°、180°和360°的光电池组成，这两个光电池反极性连接。其中每组中的两个光电池可以串联，根据其输出电压进行判断；或者两个光电池以电桥方式连接，根据其输出电流进行判断。
众所周知，光电池在光的照射下产生电能。如果其换能量相同则在所接收的光照相同的情况下，其输出电压相同。在串联情况下每光电池的输出电压为零，在电桥方式下其输出电流为零；如果两个光电池的性能有所差异，可在其支路中串联可调电阻。当光源偏离中间位置时，其输出电压/电流为正值或负值，而且电压/电流的输出值随光源偏离角度的增加而增加。本实用新型输出的偏差信号直接使用太阳能，并不需要外接电源，因此就消除了因电源电压变化面引起的输出O点的偏差和不稳定现象，使跟踪探测器的精度和稳定性都很高，而且节约能源。另外，本实用新型的结构简单、调节方便。
为保证两个光电池的换能量相同，最直接的办法是采用两个性能、形状、尺寸都相同的光电池。而且两个光电池最好呈平板状。
要实现对光源的点跟踪，可使用两组光电池，并使两组光电池的交线呈一夹角，如两组光电池的中心线相互垂直。两组光电池分别输出两个偏离信号，分别显示二维座标上的位置变化。
当光电池的面积足够大时，其产生的电量较大，则光源偏离时偏离电压/电流也较大。这时不需要将其电信号放大即可探测出光源偏离情况。当使用面积较小的光电池时，其产生的电能较小，这时可在光电池组的输出端接上放大电路。
在得知光源的偏离情况后通过手动或外接的机电装置即能对采光物的位置进行调整。也可以由本发明光电池产生的偏差信号驱动采光物体的移动。这时，可在光电池组的输出端接由窗口比较电路和电机驱动电路及电机组成的驱动机构，电机轴与安装光电池组的支架连接。
所说的窗口比较电路包括分别与光电池组的输出端连接的两个运算放大器，它们分别以其输入端正极和负极与光电池组的输出端连接，其另一输入端接地。
以下结合附图对本实用新型的实施例做详细说明。
图1为本实用新型使用状态的结构图；图2为光电池组的结构图；图3为本实施例的电路图；其中，1-反光镜，2-温差发电器，3-纵向光电池组，4-纵向转动电机，6-横向转动电机，6-框架，7-横向光电池组，8-光电池，9-支架。
如图所示，本实施例为利用光源跟踪探测器跟踪光源用于发电的实施例。本实施例由框架6、安装在框架6上的抛物面反射镜1、位于抛物面反射镜1焦点上的温差发电器2及安装在框架6上的纵、横两个方向的跟踪探测器及分别与之连接的驱动机构组成。在本实施例中抛物面反射镜1及温差发电器2是通过一横向轴安装在框架6上的，在该轴上安装有两个光电池纵向排列的光电池组3-它与其放大电路(运算放大器A1)组成纵向跟踪探测器。每个光电池组由安装在其支架9上的两个光电池8组成，两个光电池8呈一夹角。纵向跟踪探测器的光电池组3中两个两个光电池呈纵向排列，横向跟踪探测器的光电池组7中两个光电池横向排列。以纵向跟踪探测器为例，与其连接的驱动机构包括由两个运算放大器A2、A3组成的窗口比较电路。A2、A3分别以其输入端的正极和负极与跟踪探测器连接，其另一输入端接地。这两个运算放大器的输出端通过电机驱动电路接纵向转动电机4，则该电机轴通过减速机构接抛物面反射镜1的横向轴上。与横向跟踪探测器连接的驱动机构同与纵向跟踪探测器连接的驱动机构相同，它驱动横向转动电机5，并与框架6下方的纵向轴连接。
权利要求1.一种光源跟踪探测器，其特征是它包括至少一组光电池，每组光电池由两个换能量相同且夹角不为0°、180°和360°的光电池(8)组成，这两个光电池反极性连接。
2.根据权利要求1所述的光源跟踪探测器，其特征是每个光电池组中的两个光电池(8)串联。
3.根据权利要求1所述的光源跟踪探测器，其特征是每个光电池组中的两个光电池(8)组成电桥。
4.根据权利要求3所述的光源跟踪探测器，其特征是两个光电池(8)所在的支路中分别串联可调电阻。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的光源跟踪探测器，其特征是每个光电池组中的两个光电池(8)的性能、形状、尺寸相同。
6.根据权利要求5所述的光源自动跟踪探测器，其特征是每个光电池组中的两个光电池(8)的形状为平板状。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的光源跟踪探测器，其特征是它包括两个光电池组，每组中两个光电池的所在面有一交线，两个光电池组的交线相互垂直。
8.根据权和要求1或2或3或4所述的光源跟踪探测器，其特征是光电池的输出端通过窗口比较电路接驱动电路，由驱动电路控制的电机接安装光电池组的支架。
9.根据权利要求8所述的光源跟踪探测器，其特征是所说的窗口比较电路由两个运算放大器组成，它们分别以其输入端的正极和负极与光电池组的输出端连接，其另一输入端接地。
专利摘要本实用新型为一种光源跟踪探测器,属于一种用于光源跟踪装置上的探测机构。它包括至少一组光电池,每组光电池由两个换能量相同且夹角不为0°、180°和360°的光电池组成,这两个光电池反极性连接。本实用新型输出的偏差信号直接使用太阳能,并不需要外接电源,因此就消除了因电源电压变化面引起的输出O点的偏差和不稳定现象,使跟踪探测器的精度和稳定性都很高,而且节约能源。另外,本实用新型的结构简单、调节方便。
文档编号H01J31/42GK2349563SQ9824377
公开日1999年11月17日 申请日期1998年12月11日 优先权日1998年12月11日
发明者孙迎光, 王道阳 申请人:孙迎光