一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，包括光筒，所述光筒顶端开口且底端闭合，所述光筒的顶端设有滤光片，所述滤光片的下方设有物镜，所述物镜的下方设有目镜，所述光筒的内部底面设有电路板，所述目镜对应电路板的表面设有CMOS感光器，所述CMOS感光器与ARM处理器双向电连接，所述ARM处理器与通讯接口双向电连接。该基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，由于传感器使用了图像处理技术，相对传统的光电二极管具有更高的精度，相对PSD或者四象限传感器，具有无温漂、数据稳定度好、成本低的优点，传感器同时具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟踪系统集成，也可以灵活组网。
【专利说明】
一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳跟踪传感器技术领域，具体为一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器。
【背景技术】
[0002]传统的太阳跟踪传感器使用光电二极管，精度低，使用PSD或者四象限传感器，数据稳定度低、成本高，为此，我们提出一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，包括光筒，所述光筒顶端开口且底端闭合，所述光筒的顶端设有滤光片，所述滤光片的下方设有物镜，所述物镜的下方设有目镜，所述光筒的内部底面设有电路板，所述目镜对应电路板的表面设有CMOS感光器，所述CMOS感光器与ARM处理器双向电连接，所述ARM处理器与通讯接口双向电连接，所述ARM处理器和通讯接口均设在电路板上，且电路板连接有连接电缆，所述连接电缆贯穿光筒的侧面并且延伸至外部。
[0005]优选的，所述光筒的两端侧面均套接有固定环，所述连接电缆贯穿光筒底部的固定环。
[0006]优选的，所述光筒的底端还安装有固定板，所述固定板与光筒底端固定环的底面接触。
[0007]优选的，所述通讯接口包括CAN收发器和网卡芯片，所述CAN收发器和网卡芯片均与ARM处理器双向电连接。
[0008]优选的，所述目镜通过固定框设在光筒的内部轴向中心位置。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，由于传感器使用了图像处理技术，相对传统的光电二极管具有更高的精度，相对PSD或者四象限传感器，具有无温漂、数据稳定度好、成本低的优点，传感器同时具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟踪系统集成，也可以灵活组网。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型结构不意图；
[0011]图2为本实用新型光筒内部结构示意图；
[0012]图3为本实用新型原理示意图。
[0013]图中:1光筒、2滤光片、3连接电缆、4物镜、5目镜、6CMOS感光器、7电路板、8通讯接口、9 ARM处理器、10网卡芯片、11 CAN收发器。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案:一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，包括光筒I，光筒I顶端开口且底端闭合，光筒I的顶端设有滤光片2，滤光片2的下方设有物镜4，物镜4的下方设有目镜5，目镜5通过固定框设在光筒I的内部轴向中心位置，光筒I的内部底面设有电路板7，目镜5对应电路板7的表面设有CMOS感光器6，基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器采用类似开普勒望远镜的结构设计，光学部分由特殊的滤光片2和两组凸透镜组成的，靠近CMOS感光器6的凸透镜叫做目镜5，靠近太阳的凸透镜叫做物镜4，滤光片2安装在物镜4附近，可以滤除太阳强烈的发散光芒，同时削弱光的照射强度，有效的保护后端设备，物镜4所成的像虽然比原来的小，但它离感光器件很近，再加上目镜5的放大作用，视角就可以变得很大，传感器上使用的物镜4焦距较长，可以让远处的太阳落在目镜5的焦点内，靠近焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜5焦距较短，相当于一个放大镜，用来把这个实像放大，形成正立、放大的虚像，便于图像的分析和处理，CMOS感光器6与ARM处理器9双向电连接，ARM处理器9与通讯接口 8双向电连接，在ARM处理器9中加载有Linux操作系统，Linux操作系统中设有Linux V4L2、TCP/IP协议栈和CANOpen协议栈，LinuxV4L2可以载入应用软件，ARM处理器9和通讯接口 8均设在电路板7上，通讯接口 8包括CAN收发器11和网卡芯片10，CAN收发器11和网卡芯片10均与ARM处理器9双向电连接，可以具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，且电路板7连接有连接电缆3，连接电缆3贯穿光筒I的侧面并且延伸至外部，光筒I的两端侧面均套接有固定环，连接电缆3贯穿光筒I底部的固定环，光筒I的底端还安装有固定板，固定板与光筒I底端固定环的底面接触，传感器硬件电路使用32位ARM处理器9作为主控芯片，使用CMOS感光器6采集图像数据，外加网卡芯片10和CAN收发器11作为通讯接口 8。软件包括嵌入式Linux操作系统、TCP/IP协议栈、CANOpen协议栈和应用软件，其中应用软件使用太阳角度计算软件，该软件可以使用图像处理算法，通过分析太阳照片，不仅可以计算出太阳角度偏差，同时可以根据光线的强弱，找出照片灰度与太阳辐射强度DNI的对应关系，作为一个经济型的光强仪，也可以使用日历算法，传感器内部运行日历算法程序，可以根据系统时间和经玮度信息计算太阳高度角和方位角，通过通讯接口 8传送给太阳跟踪系统，由于传感器使用了图像处理技术，相对传统的光电二极管具有更高的精度，相对PSD或者四象限传感器，具有无温漂、数据稳定度好、成本低的优点，传感器同时具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟踪系统集成，也可以灵活组网。
[0016]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，包括光筒(I)，其特征在于:所述光筒(I)顶端开口且底端闭合，所述光筒(I)的顶端设有滤光片(2)，所述滤光片(2)的下方设有物镜(4)，所述物镜(4)的下方设有目镜(5)，所述光筒(I)的内部底面设有电路板(7)，所述目镜(5)对应电路板(7)的表面设有CMOS感光器(6)，所述CMOS感光器(6)与ARM处理器(9)双向电连接，所述ARM处理器(9)与通讯接口(8)双向电连接，所述ARM处理器(9)和通讯接口(8)均设在电路板(7)上，且电路板(7)连接有连接电缆(3)，所述连接电缆(3)贯穿光筒(I)的侧面并且延伸至外部。2.根据权利要求1所述的一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，其特征在于:所述光筒(I)的两端侧面均套接有固定环，所述连接电缆(3)贯穿光筒(I)底部的固定环。3.根据权利要求1所述的一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，其特征在于:所述光筒(I)的底端还安装有固定板，所述固定板与光筒(I)底端固定环的底面接触。4.根据权利要求1所述的一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，其特征在于:所述通讯接口(8)包括CAN收发器(11)和网卡芯片(10)，所述CAN收发器(11)和网卡芯片(10)均与ARM处理器(9)双向电连接。5.根据权利要求1所述的一种基于图像采集技术的高精度太阳跟踪传感器，其特征在于:所述目镜(5)通过固定框设在光筒(I)的内部轴向中心位置。
【文档编号】G05D3/12GK205721392SQ201620621104
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】柯尊辉, 许平, 许德林
【申请人】西部国际绿色能源斯特林(贵州)智能装备制造有限公司