一种阳光跟踪传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精度阳光跟踪传感器技术，属于新能源应用技术领域。
【背景技术】
[0002]因地球可利用能源越来越少，而太阳能是一个取之不尽用之不竭的能源。太阳能作为清洁、无污染的新能源，近年来以受到广泛的关注和使用，阳光跟踪可提高太阳能利用率40%，为了进一步提高太阳能利用率，第三代聚光光伏电池问世，这一技术的应用，对阳光的跟踪精度要求达到±0.1°，而光热发电的定日镜对太阳反射光的跟踪精度要求更高。目前现有的技术方案有“GPS定位”和一般的“四象限光电式”，GPS定位不仅系统成本高而且因大气对光线的折射而影响跟踪不精确，一般的“四象限光电式”跟踪精度也不可能满足该要求。
【发明内容】
[0003]1.要解决的技术问题
[0004]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种成本低廉的跟踪精度可小于±0.01°的阳光跟踪传感器。
[0005]2.技术方案
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0007]一种阳光跟踪传感器，包括管状壳体，所述的管状壳体为长条形，所述的管状壳体的顶部设有透光面板2，所述的透光面板2中央设有方形遮光膜，所述的遮光膜投影于管状壳体底部的电路板中央的方形阴影区，所述的方形阴影区的四条边中点各贴装一个与四条边重合的光敏管，所述的光敏管与四个电压比较器而组成工作电路。
[0008]所述的光敏管晶片半径X和光敏管表面到所述的透光板表面的距离Y的尺寸决定跟踪精度，跟踪精度的设计用三角函数公式:tana = χ/γ，设χ = 0.2mm，Y = 120mm，则tana = 0.0017，即 a Z 0.01。。
[0009]所述的工作电路的组成由光敏管Ul的负极与U2的正极连接并与电压比较器VJl的同相输入端和电压比较器VJ2的反向输入端连接，Ul的正极接Vcc，U2的负极接GND，跨接于Vcc和GND的由电阻R1、R2和R3串联组成的分压电路其上分压点a接电压比较器VJl的反向输入端，下分压点b接电压比较器VJ2的同相输入端，电压比较器VJl和VJ2的输出端J1、J2作为方位跟踪控制信号输出端；同理，光敏管U3和U4与电压比较器VJ3和VJ4组成跟踪控制电路、控制信号由Wl、W2输出。
[0010]所述的管状壳体两端加工有径向凹槽，里面呈凸起的不锈钢管，所述的方形遮光板安装在不锈钢管的上方，上端部用金属圈和硅橡胶与不锈钢管固定密封；圆形电路板安装在不锈钢管的下端，所述的不锈钢管插在底座中，并用硅橡胶固定密封，所述的底座上设有防水插座，所述的电路板的引出线通过底座上的防水插座引出。
[0011]所述的光敏管尺寸小于或等于0805封装尺寸。
[0012]所述的管状壳体是深色不透光玻璃。
[0013]3.有益效果
[0014]相比于现有技术，本发明的优点在于:结构简单、成本低廉、跟踪精度可小于±0.05度，截面小，与反光镜集热器三点一线遮光少，特别适用于定日镜的阳光跟踪。
【附图说明】
[0015]图1是本发明剖视图；
[0016]图2是图1的俯视图；
[0017]图3是本发明电路板上光敏管的位置排列图；
[0018]图4是光敏管芯片半径尺寸及光敏管芯片到遮光板的距离视图；
[0019]图5是本发明的电路图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
[0021]实施例1
[0022]如图1和图2所示，一种阳光跟踪传感器，包括管状壳体4，所述的管状壳体4为长条形，所述的管状壳体4的顶部设有透光面板2，所述的透光面板2中央设有方形遮光膜2-1，如图2和图3所示，所述的遮光膜2-1投影于管状壳体4底部的电路板I中央的方形阴影区1-1，所述的方形阴影区1-1的四条边中点各贴装一个与四条边重合的光敏管U1-U4，所述的四个光敏管与四个电压比较器而组成工作电路。
[0023]如图4所示，所述的光敏管晶片半径X和光敏管表面到所述的透光板表面的距离Y的尺寸决定跟踪精度，跟踪精度的设计用三角函数公式:tana = χ/γ，设χ = 0.2mm, Y =120mm，则 tan a = 0.0017，即 a Z 0.01° 。
[0024]如图5所示，所述的工作电路的组成由光敏管Ul的负极与U2的正极连接并与电压比较器VJl的同相输入端和电压比较器VJ2的反向输入端连接，Ul的正极接Vcc，U2的负极接GND，跨接于Vcc和GND的由电阻R1、R2和R3串联组成的分压电路其上分压点a接电压比较器VJl的反向输入端，下分压点b接电压比较器VJ2的同相输入端，电压比较器VJl和VJ2的输出端Jl、J2作为方位跟踪控制信号输出端；同理，光敏管U3和U4与电压比较器VJ3和VJ4组成跟踪控制电路、控制信号由W1、W2输出。
[0025]所述的管状壳体4两端加工有径向凹槽4-1、4_2，里面呈凸起的不锈钢管，所述的方形遮光板安装在不锈钢管的上方，上端部用金属圈3和硅橡胶5与不锈钢管固定密封；圆形电路板I安装在不锈钢管的下端，所述的不锈钢管插在底座中，并用硅橡胶5固定密封，所述的底座6上设有防水插座7，所述的电路板I的引出线通过底座6上的防水插座7引出，底座6设有4个固定脚，用4个螺栓8经弹簧固定于光伏板或定日镜的固定架上。。
[0026]所述的光敏管尺寸小于或等于0805封装尺寸。
[0027]所述的管状壳体4是深色不透光玻璃。
【主权项】
1.一种阳光跟踪传感器，包括管状壳体，其特征是:所述的管状壳体为长条形，所述的管状壳体的顶部设有透光面板2，所述的透光面板2中央设有方形遮光膜，所述的遮光膜投影于管状壳体底部的电路板中央的方形阴影区，所述的方形阴影区的四条边中点各贴装一个与四条边重合的光敏管，所述的光敏管与四个电压比较器而组成工作电路。
2.根据权利要求1所述的阳光跟踪传感器，其特征是:所述的光敏管晶片半径X和光敏管表面到所述的透光板表面的距离Y的尺寸决定跟踪精度，跟踪精度的设计用三角函数公式:tan α = X/Y，设 X = 0.2mm，Y = 120mm,则 tan α = 0.0017，即 α Z 0.01。。
3.根据权利要求1所述的阳光跟踪传感器，其特征是:所述的工作电路的组成由光敏管Ul的负极与U2的正极连接并与电压比较器VJl的同相输入端和电压比较器VJ2的反向输入端连接，Ul的正极接Vcc，U2的负极接GND，跨接于Vcc和GND的由电阻Rl、R2和R3串联组成的分压电路其上分压点a接电压比较器VJl的反向输入端，下分压点b接电压比较器VJ2的同相输入端，电压比较器VJl和VJ2的输出端Jl、J2作为方位跟踪控制信号输出端；同理，光敏管U3和U4与电压比较器VJ3和VJ4组成跟踪控制电路、控制信号由Wl、W2输出。
4.根据权利要求1所述的高精度阳光跟踪传感器，其特征是:所述的管状壳体两端加工有径向凹槽，里面呈凸起的不锈钢管，所述的方形遮光板安装在不锈钢管的上方，上端部用金属圈3和硅橡胶与不锈钢管固定密封；圆形电路板安装在不锈钢管的下端，所述的不锈钢管插在底座中，并用硅橡胶固定密封，所述的底座上设有防水插座，所述的电路板的引出线通过底座上的防水插座引出。
5.根据权利要求1所述的阳光跟踪传感器，其特征是:所述的光敏管尺寸小于或等于0805封装尺寸。
6.根据权利要求1所述的阳光跟踪传感器，其特征是:所述的管状壳体是深色不透光玻璃。
【专利摘要】本发明公开了一种阳光跟踪传感器，包括管状壳体，所述的管状壳体为长条形，所述的管状壳体的顶部设有透光面板2，所述的透光面板2中央设有方形遮光膜，所述的遮光膜投影于管状壳体底部的电路板中央的方形阴影区，所述的方形阴影区的四条边中点各贴装一个与四条边重合的光敏管，所述的光敏管与四个电压比较器而组成工作电路。本发明结构简单、成本低廉、跟踪精度可小于±0.05度，截面小，与反光镜集热器三点一线遮光少，特别适用于定日镜的阳光跟踪。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN104820437
【申请号】CN201510131638
【发明人】周祥才, 杨景华, 朱锡芳, 陆兴中, 赵宇
【申请人】常州工学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月24日