专利名称：一种太阳方位角测量仪的制作方法
技术领域：
一种太阳方位角测量仪技术领域[0001]本实用新型属于太阳方位角测量技术领域，尤其是涉及一种太阳方位角测量仪。
背景技术：
[0002]随着近代科学技术的突飞猛进、社会经济的发展以及世界常规资源额枯竭，太阳能资源被越来越多的开始应用，太阳能是一种清洁能源，无污染，取之不尽用之不竭，因此太阳能被广泛的应用在发电、照明、取暖、集热领域，应用十分的广泛。但是由于地球的公转和自转，太阳能照射方位角时时刻刻都在变化，而太阳方位角的测量十分麻烦，传统的太阳方位角测量仪要么结构过于简单，导致测量精度不高，要么控制过程繁琐，使用操作不便。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳方位角测量仪，其结构简单，加工制作方便且使用操作简便、使用效果好，测量精度高，并能控制指针精确指示太阳照射的方位角。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种太阳方位角测量仪，其特征在于:包括底座、外壳、校准单元、扣盖在外壳上的示值圆盘和布设在所述示值圆盘上的方位角角度指针，所述底座为圆形，所述外壳为环形，且外壳内设置有微型步进电机和电子线路板；所述电子线路板上设置有控制器、检测太阳光线的光电传感器、对光电传感器输出的信号进行修正的误差补偿电路、与误差补偿电路相接的放大电路、与放大电路相接且对放大电路输出的信号进行抗干扰处理的滤波电路、与滤波电路相接且将其输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、用于驱动微型步进电机工作的电机驱动电路和用于对微型步进电机供电的电源；所述A/D转换器与控制器相接，所述误差补偿电路与光电传感器相接，所述电机驱动电路分别与控制器和微型步进电机相接，所述电源与微型步进电机相接；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座底部且其高度可上下调节的伸缩底腿和安装在示值圆盘内的水平仪，所述方向校准单元包括指南针机械指针、指南针磁极装置、调节蜗杆和安装在调节蜗杆末端的调节手柄；所述微型步进电机固定在底座上且其靠近外壳的内壁处，所述指南针磁极装置安装在底座的圆心处，所述指南针磁极装置上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机和蜗轮蜗杆装置，所述调节蜗杆的前端穿过外壳并从蜗轮蜗杆装置的侧面插接入蜗轮蜗杆装置中，所述蜗轮蜗杆装置的顶部安装动力输出轴，所述指南针机械指针和方位角角度指针由下至上安装在动力输出轴顶部且二者均位于示值圆盘上方；所述示值圆盘上刻有方位角指示刻度，所述方位角指示刻度的刻度值按照逆时针方向由小到大排列。[0005]上述一种太阳方位角测量仪，其特征是:所述伸缩底腿的数量为多个。[0006]上述一种太阳方位角测量仪，其特征是:所述光电传感器包括与微型步进电机正转相对应的正向光敏元件区、与微型步进电机反转相对应的反向光敏元件区和与微型步进电机停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。[0007]上述一种太阳方位角测量仪，其特征是:所述电子线路板上还设置有与控制器相接的故障报警电路。[0008]上述一种太阳方位角测量仪，其特征是:所述控制器为单片机。[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:[0010]1、结构简单，加工制作方便且投入成本较低。[0011]2、使用操作简便，能方便、快捷地读出太阳的方位角。[0012]3、使用效果好，测量精度高且性能可靠，不仅能精确地控制指针指示太阳照射的方位角，实现了方位角测量的自动化；同时采用智能误差补偿，大幅度提高了测量的精度。[0013]综上所述，本实用新型结构简单，加工制作方便且使用操作简便、使用效果好，测量精度高，并能控制指针精确指示太阳照射的方位角。[0014]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0015]图1为本实用新型的 结构示意图。[0016]图2为本实用新型的内部结构示意图。[0017]图3为本实用新型的电路原理框图。[0018]附图标记说明:[0019]I 一底座；2—外壳；3—示值圆盘；[0020]4一指南针机械指针；6—方位角指不刻度； 7-1—控制器；[0021]7-2一光电传感器； 7-3一误差补偿电路； 7_4—放大电路；[0022]7-5—滤波电路；7-6 — A/D转换器；7_8—电机驱动电路；[0023]7-9一电源；7-10—故障报警电路； 9一方位角角度指针；[0024]10一7jC平仪；11一调节手柄；12—伸缩底腿；[0025]13一调节蜗杆；14一指南针磁极装置； 15—微型步进电机；[0026]16一蜗轮蜗杆装置； 17—动力输出轴。
具体实施方式
[0027]如图1、图2及图3所示，本实用新型包括底座1、外壳2、校准单元、扣盖在外壳2上的示值圆盘3和布设在所述示值圆盘3上的方位角角度指针9，所述底座I为圆形，所述外壳2为环形，且外壳2内设置有微型步进电机15和电子线路板。[0028]所述电子线路板上设置有控制器7-1、检测太阳光线的光电传感器7-2、对光电传感器7-2输出的信号进行修正的误差补偿电路7-3、与误差补偿电路7-3相接的放大电路7-4、与放大电路7-4相接且对放大电路7-4输出的信号进行抗干扰处理的滤波电路7-5、与滤波电路7-5相接且将其输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器7-6、用于驱动微型步进电机15工作的电机驱动电路7-8和用于对微型步进电机15供电的电源7-9。所述A/D转换器7-6与控制器7-1相接，所述误差补偿电路7-3与光电传感器7_2相接，所述电机驱动电路7-8分别与控制器7-1和微型步进电机15相接，所述电源7-9与微型步进电机15相接。所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元,所述水平校准单元包括安装在底座I底部且其高度可上下调节的伸缩底腿12和安装在示值圆盘3内的水平仪10，所述方向校准单元包括指南针机械指针4、指南针磁极装置14、调节蜗杆13和安装在调节蜗杆13末端的调节手柄11。所述微型步进电机15固定在底座I上且其靠近外壳2的内壁处，所述指南针磁极装置14安装在底座I的圆心处，所述指南针磁极装置14上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置16，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机15和蜗轮蜗杆装置16，所述调节蜗杆13的前端穿过外壳2并从蜗轮蜗杆装置16的侧面插接入蜗轮蜗杆装置16中，所述蜗轮蜗杆装置16的顶部安装动力输出轴17，所述指南针机械指针4和方位角角度指针9由下至上安装在动力输出轴17顶部且二者均位于示值圆盘3上方。所述示值圆盘3上刻有方位角指示刻度6，所述方位角指示刻度6的刻度值按照逆时针方向由小到大排列。[0029]本实施例中，所述伸缩底腿12的数量为多个。[0030]实际使用时，可根据具体需要对所述伸缩底腿12的数量进行相应调整。[0031]本实施例中，所述光电传感器7-2包括与微型步进电机15正转相对应的正向光敏元件区、与微型步进电机15反转相对应的反向光敏元件区和与微型步进电机15停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。[0032]同时，所述电子线路板上还设置有与控制器7-1相接的故障报警电路7-10。[0033]本实施例中，所述控制器7-1为单片机。[0034]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种太阳方位角测量仪，其特征在于:包括底座(I)、外壳(2)、校准单元、扣盖在外壳(2)上的示值圆盘(3)和布设在所述示值圆盘(3)上的方位角角度指针(9)，所述底座Cl)为圆形，所述外壳(2)为环形，且外壳(2)内设置有微型步进电机(15)和电子线路板；所述电子线路板上设置有控制器(7-1)、检测太阳光线的光电传感器(7-2)、对光电传感器(7-2)输出的信号进行修正的误差补偿电路(7-3)、与误差补偿电路(7-3)相接的放大电路(7-4)、与放大电路(7-4)相接且对放大电路(7-4)输出的信号进行抗干扰处理的滤波电路(7-5),与滤波电路(7-5)相接且将其输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器(7-6)、用于驱动微型步进电机(15)工作的电机驱动电路(7-8)和用于对微型步进电机(15)供电的电源(7-9 );所述A/D转换器(7-6 )与控制器(7-1)相接，所述误差补偿电路(7_3 )与光电传感器(7-2)相接，所述电机驱动电路(7-8)分别与控制器(7-1)和微型步进电机(15)相接，所述电源(7-9)与微型步进电机(15)相接；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座(I)底部且其高度可上下调节的伸缩底腿(12)和安装在示值圆盘(3)内的水平仪(10)，所述方向校准单元包括指南针机械指针(4)、指南针磁极装置(14)、调节蜗杆(13)和安装在调节蜗杆(13)末端的调节手柄(11);所述微型步进电机(15)固定在底座(I)上且其靠近外壳(2)的内壁处，所述指南针磁极装置(14)安装在底座(I)的圆心处，所述指南针磁极装置(14)上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置(16)，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机(15)和蜗轮蜗杆装置(16)，所述调节蜗杆(13)的前端穿过外壳(2)并从蜗轮蜗杆装置(16)的侧面插接入蜗轮蜗杆装置(16)中，所述蜗轮蜗杆装置(16)的顶部安装动力输出轴(17)，所述指南针机械指针(4)和方位角角度指针(9)由下至上安装在动力输出轴(17)顶部且二者均位于示值圆盘(3)上方；所述示值圆盘(3)上刻有方位角指示刻度(6)，所述方位角指示刻度(6)的刻度值按照逆时针方向由小到大排列。
2.按照权利要求1所述的一种太阳方位角测量仪，其特征在于:所述伸缩底腿(12)的数量为多个。
3.按照权利要求1或2所述的一种太阳方位角测量仪，其特征在于:所述光电传感器(7-2)包括与微型步进电机(15)正转相对应的正向光敏元件区、与微型步进电机(15)反转相对应的反向光敏元件区和与微型步进电机(15)停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。
4.按照权利要求1或2所述的一种太阳方位角测量仪，其特征在于:所述电子线路板上还设置有与控制器(7-1)相接的故障报警电路(7-10)。
5.按照权利要求1或2所述的一种太阳方位角测量仪，其特征在于:所述控制器(7-1)为单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳方位角测量仪，包括底座、外壳、校准单元、扣盖在外壳上的示值圆盘和布设在所述示值圆盘上的方位角角度指针，底座为圆形，外壳为环形，且外壳内设置有微型步进电机和电子线路板；电子线路板上设置有控制器、光电传感器、误差补偿电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、用于驱动微型步进电机工作的电机驱动电路和用于对微型步进电机供电的电源；校准单元包括水平校准单元和方向校准单元；示值圆盘上刻有方位角指示刻度，方位角指示刻度的刻度值按照逆时针方向由小到大排列。本实用新型结构简单，加工制作方便且使用操作简便、使用效果好，测量精度高，并能控制指针精确指示太阳照射的方位角。
文档编号G05D3/12GK202974254SQ201220610579
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者张国琦 申请人:飞秒光电科技(西安)有限公司