專利名稱：太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光線測(cè)量儀器，具體涉及太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的的太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)主要是通過光傳感器測(cè)量，即通過一個(gè)光傳感器 將光收集以后轉(zhuǎn)成電信號(hào)，這種方式只能知道總的光強(qiáng)，并不能得出光譜分布情況。通過光 譜儀接收，可以得到光在不同的波長上的光譜強(qiáng)度，同時(shí)也可以得到整個(gè)光強(qiáng)值。目前，一種現(xiàn)有技術(shù)的采用多波長LED的動(dòng)態(tài)光譜測(cè)量儀，包括位于被測(cè)人體組 織兩側(cè)的多波長LED和光敏傳感器，多波長LED用于照射被測(cè)人體組織，光敏傳感器用于接 收；光敏傳感器依次連接有模擬信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、CPU及其外圍電路和擴(kuò)展模 塊，模擬信號(hào)處理模塊用于將光敏傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成與A/D轉(zhuǎn)換模塊相匹配的電壓 信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳遞給CPU ；CPU及其外圍電路 的用于驅(qū)動(dòng)和控制多波長LED、模擬信號(hào)處理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，接收A/D轉(zhuǎn)換模塊傳遞 來的數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行后期處理，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體監(jiān)控和實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話過程；擴(kuò)展模塊 用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息輸出。該現(xiàn)有技術(shù)的采用多波長LED的動(dòng)態(tài)光譜測(cè)量儀部適用于對(duì)太陽 光或脈沖光源的測(cè)量，且成本相對(duì)較高。鑒于上述問題，本實(shí)用新型公開了一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)。其具有如下文所述之 技術(shù)特征，以解決現(xiàn)有的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，它能將采集到的太陽光線或脈 沖光源進(jìn)行過濾、分光，并得到光在不同波長上的光強(qiáng)度，并顯示出光譜的結(jié)果。本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種太陽光譜 測(cè)量系統(tǒng)，包括光譜儀及設(shè)有顯示模塊的計(jì)算機(jī)，還包括自動(dòng)感光儀、光學(xué)接收裝置以及數(shù) 據(jù)采集及分析模塊；所述的光學(xué)接收裝置的輸入端接收太陽光線或脈沖光線，光學(xué)接收裝 置的輸出端與光譜儀的光線采集輸入端通過光纖連接，所述的自動(dòng)感光儀感應(yīng)光學(xué)接收裝 置發(fā)出的光線，自動(dòng)感光儀的輸出端與光譜儀的信號(hào)接收端連接，自動(dòng)感光儀定時(shí)向光譜 儀單向傳輸多個(gè)電信號(hào)，所述的光譜儀的輸出端與數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸入端連接，光 譜儀向數(shù)據(jù)采集及分析模塊單向傳輸光譜，數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)連接， 計(jì)算機(jī)的顯示模塊顯示數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸出結(jié)果。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的光學(xué)接收裝置包括余弦校正器及與 余弦校正器的光線輸出端連接的濾波片，所述的余弦校正器用于采集太陽光線或脈沖光 線。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的余弦校正器的采集角度為180°。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的濾波片的濾光范圍為500-700納米。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的自動(dòng)感光儀上設(shè)有光電倍增管，用于感應(yīng)自動(dòng)感光儀周圍的光線。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的自動(dòng)感光儀的每個(gè)電信號(hào)的時(shí)間間 隔小于40US。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的光譜儀中還進(jìn)一步包括狹縫、光柵及 聚焦鏡，所述的狹縫設(shè)置在光譜儀的入口處，所述的一面聚焦鏡設(shè)置在狹縫與光柵之間，另 一面聚焦鏡設(shè)置在光柵的一側(cè)。上述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其中，所述的數(shù)據(jù)采集及分析模塊中還進(jìn)一步包 括模數(shù)轉(zhuǎn)換器；該模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于計(jì)算光源在不同波長上的光強(qiáng)度。本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)由于采用了上述方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有 以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)由于采集到的光線通過光譜儀分光，數(shù)模轉(zhuǎn)換器 能轉(zhuǎn)換得到光源在不同波長上的光強(qiáng)度。2、本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用、安裝方便，成本低，易于普及應(yīng) 用。以下，將通過具體的實(shí)施例做進(jìn)一步的說明，然而實(shí)施例僅是本實(shí)用新型可選實(shí) 施方式的舉例，其所公開的特征僅用于說明及闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不用于限定 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

為了更好的理解本實(shí)用新型，可參照本說明書援引的以供參考的附圖，附圖中圖1是本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本實(shí)用新型的權(quán)利要求和實(shí)用新型內(nèi)容所公開的內(nèi)容，本實(shí)用新型的技術(shù)方 案具體如下所述。請(qǐng)參見附圖1所示，本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)包括光譜儀1、計(jì)算機(jī)(圖中未 示出)、自動(dòng)感光儀2、光學(xué)接收裝置3以及數(shù)據(jù)采集及分析模塊4 ；光學(xué)接收裝置3的輸入 端接收太陽光線或脈沖光線，光學(xué)接收裝置3的輸出端與光譜儀1的光線采集輸入端連接， 自動(dòng)感光儀2感應(yīng)光學(xué)接收裝置3發(fā)出的光線，自動(dòng)感光儀2的輸出端與光譜儀1的信號(hào) 接收端連接，光譜儀1的輸出端與數(shù)據(jù)采集及分析模塊4的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集及分析模 塊4的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)的屏幕顯示數(shù)據(jù)采集及分析模塊4的輸出結(jié)果。光學(xué)接收裝置3包括余弦校正器31及與余弦校正器31的光線輸出端連接的濾波 片32，余弦校正器31采集太陽光線或脈沖光線；余弦校正器31采集的光線是180°的視角 范圍的光線，在不同的角度上的光采集的效率呈余弦特性，不同于常規(guī)的設(shè)計(jì)只能采集一 個(gè)方向上的光源；濾波片32將500-700納米的光吸收，部分濾除500-700納米的強(qiáng)光。自動(dòng)感光儀2上設(shè)有光電倍增管21，該光電倍增管21感應(yīng)自動(dòng)感光儀2周圍的光 線，自動(dòng)感光儀2可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控光源，一旦脈沖光源被激發(fā)而產(chǎn)生光以后，自動(dòng)感光儀2 接收經(jīng)濾波片32濾波后的光線，并向光譜儀1的信號(hào)接收端發(fā)送電信號(hào)，自動(dòng)感光儀2從 接收到濾波后的光線到向光譜儀1發(fā)送電信號(hào)的時(shí)間間隔小于40us，光譜儀1得到電信號(hào)以后再開始采集光譜，保證了在一次完整的脈沖周期內(nèi)的采集。光譜儀1中還進(jìn)一步包括狹縫11、光柵12及一對(duì)聚焦鏡13 ；狹縫11設(shè)置在光譜 儀1的入口處，一面聚焦鏡13設(shè)置在狹縫11與光柵12之間，另一面聚焦鏡13設(shè)置在光柵 12的一側(cè)；光通過狹縫11進(jìn)入到光譜儀1的內(nèi)部，通過第一個(gè)聚焦鏡13聚焦到光柵12上， 光柵12分光以后，通過第二個(gè)聚焦鏡13聚焦到自動(dòng)感光儀2上，光譜儀1接收到自動(dòng)感光 儀2發(fā)送的電信號(hào)后從濾波片32采集光譜，采集到的光譜通過光纖5引入到光譜儀1中狹 縫11、光柵12及聚焦鏡13用于將采集的光線進(jìn)行分光。數(shù)據(jù)采集及分析模塊4中還進(jìn)一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器41 ；數(shù)據(jù)采集及分析模塊4從 光譜儀1的輸出端采集光譜，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器41將光譜轉(zhuǎn)換成光源在不同波長上的光強(qiáng) 度。該數(shù)據(jù)采集及分析模塊4符合太陽能行業(yè)AMI. 5的測(cè)量要求。實(shí)施例1 太陽能光付產(chǎn)業(yè)中，需要模擬太陽光的能量來測(cè)量光付產(chǎn)品的量子效率，使用太 陽光譜測(cè)量系統(tǒng)可以簡單的完成對(duì)太陽光模擬器的校正和分析工作，判斷光源與國際標(biāo)準(zhǔn) 的符合程度。對(duì)于脈沖光源也可以方便的測(cè)量。使用標(biāo)準(zhǔn)光源，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。在 對(duì)待測(cè)光源的校正過程中，將太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)，放置于光源下方，當(dāng)光源開始 工作的時(shí)候，太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)就可以測(cè)得光源的光譜曲線，并計(jì)算得出光強(qiáng)分布。通過這 個(gè)光強(qiáng)分布值，就可以知道光源是不是符合要求，然后對(duì)光源進(jìn)行校正。實(shí)施例2 氣象研究領(lǐng)域中需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析到達(dá)地面的太陽輻射能量，通過太陽光譜測(cè) 量系統(tǒng)可以方便的記錄和分析數(shù)據(jù)。使用標(biāo)準(zhǔn)光源，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。將太陽光譜測(cè) 量系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)，正面放置于天空下方，此時(shí)太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)就可以測(cè)得陽光的光譜 曲線，并計(jì)算得出光強(qiáng)分布，并且實(shí)時(shí)記錄下來。本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)的工作原理是，需要測(cè)量的光源的光，通過余弦校 正器31接收，采集180度的光；再經(jīng)過濾波片32，部分濾除500-700nm的強(qiáng)光部分；通過光 纖5引入到光譜儀1中；在光譜儀1內(nèi)，通過光譜儀1內(nèi)部的狹縫11、光柵12和聚焦鏡13 進(jìn)行分光，自動(dòng)感光儀2接收光線后光譜儀1開始采集光線，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器41得到光源 在不同波長上的光強(qiáng)度；通過數(shù)據(jù)采集及分析模塊4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，并在計(jì)算機(jī) 的屏幕上輸出光譜結(jié)果。本實(shí)用新型的工作流程步驟1、余弦校正器31接收太陽光或脈沖光源。步驟2、余弦校正器31接收的光經(jīng)過濾波片32濾波。步驟3、在進(jìn)行步驟1的同時(shí)，自動(dòng)感光儀2感受到光源，并發(fā)送電信號(hào)到光譜儀 1。步驟4、光譜儀1接收電信號(hào)，并開始從濾波片32采集光譜。步驟5、光譜儀1將采集到的光譜分光。步驟6、數(shù)據(jù)采集及分析模塊4得到光源在不同波長上的光強(qiáng)度，并在屏幕上顯 示。屏幕顯示400-1100nm的光的絕對(duì)強(qiáng)度光譜，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算光在不同的波段的強(qiáng)度積 分值和在這些波段的強(qiáng)度比值，最終的與標(biāo)準(zhǔn)IEC60904-3對(duì)比的評(píng)級(jí)。綜上所述，本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)由于采集到的光線通過光譜儀分光，數(shù)模轉(zhuǎn)換器能轉(zhuǎn)換得到光源在不同波長上的光強(qiáng)度；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用、安裝方便， 成本低，易于普及應(yīng)用。 上述內(nèi)容為本實(shí)用新型太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)的具體實(shí)施例的例舉，對(duì)于其中未詳盡 描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實(shí)施。
權(quán)利要求一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，包括光譜儀(1)及設(shè)有顯示模塊的計(jì)算機(jī)，其特征在于，還包括自動(dòng)感光儀(2)、光學(xué)接收裝置(3)以及數(shù)據(jù)采集及分析模塊(4)；所述的光學(xué)接收裝置(3)的輸入端接收太陽光線或脈沖光線，光學(xué)接收裝置(3)的輸出端與光譜儀(1)的光線采集輸入端通過光纖連接，所述的自動(dòng)感光儀(2)感應(yīng)光學(xué)接收裝置(3)發(fā)出的光線，自動(dòng)感光儀(2)的輸出端與光譜儀(1)的信號(hào)接收端連接，自動(dòng)感光儀(2)定時(shí)向光譜儀(1)單向傳輸多個(gè)電信號(hào)，所述的光譜儀(1)的輸出端與數(shù)據(jù)采集及分析模塊(4)的輸入端連接，光譜儀(1)向數(shù)據(jù)采集及分析模塊(4)單向傳輸光譜，數(shù)據(jù)采集及分析模塊(4)的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)的顯示模塊顯示數(shù)據(jù)采集及分析模塊(4)的輸出結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的光學(xué)接收裝置 (3)包括余弦校正器(31)及與余弦校正器(31)的光線輸出端連接的濾波片(32)，所述的 余弦校正器(31)用于采集太陽光線或脈沖光線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的余弦校正器 (31)的采集角度為180°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的濾波片(32)的 濾光范圍為500-700納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的自動(dòng)感光儀(2) 上設(shè)有光電倍增管(21)，用于感應(yīng)自動(dòng)感光儀(2)周圍的光線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的自動(dòng)感光儀(2) 的每個(gè)電信號(hào)的時(shí)間間隔小于40us。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的光譜儀(1)中 還進(jìn)一步包括狹縫(11)、光柵(12)及一對(duì)聚焦鏡(13)，所述的狹縫(11)設(shè)置在光譜儀(1) 的入口處，所述的一面聚焦鏡(13)設(shè)置在狹縫(11)與光柵(12)之間，另一面聚焦鏡(13) 設(shè)置在光柵(12)的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集及分 析模塊(4)中還進(jìn)一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(41)；該模數(shù)轉(zhuǎn)換器(41)用于計(jì)算光源在不同波 長上的光強(qiáng)度。
專利摘要一種太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)，包括光譜儀、設(shè)有顯示模塊的計(jì)算機(jī)、自動(dòng)感光儀、光學(xué)接收裝置以及數(shù)據(jù)采集及分析模塊；光學(xué)接收裝置的輸入端接收太陽光線或脈沖光線，光學(xué)接收裝置的輸出端與光譜儀的光線采集輸入端通過光纖連接，自動(dòng)感光儀感應(yīng)光學(xué)接收裝置發(fā)出的光線，自動(dòng)感光儀的輸出端與光譜儀的信號(hào)接收端連接，自動(dòng)感光儀定時(shí)向光譜儀單向傳輸多個(gè)電信號(hào)，光譜儀的輸出端與數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸入端連接，光譜儀向數(shù)據(jù)采集及分析模塊單向傳輸光譜，數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)的顯示模塊顯示數(shù)據(jù)采集及分析模塊的輸出結(jié)果。本實(shí)用新型由于采集到的光線通過光譜儀分光，數(shù)模轉(zhuǎn)換器能轉(zhuǎn)換得到光源在不同波長上的光強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01J3/30GK201637488SQ201020127899
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者顧驍驍 申請(qǐng)人:上海玻色智能科技有限公司