專利名稱：一種光源追蹤定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種對自然光源方向進行定位的傳感和驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代國家社會的發(fā)展越來越依賴于能源的開發(fā)與利用，而傳統(tǒng)的能源-一煤炭、石油、天然氣在可預(yù)見的時間里將被開采枯竭，同時傳統(tǒng)能源使用帶來嚴重H環(huán)境污染。因此，加快改變能源結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代社會最重要的問題，而太陽能做為最直接最環(huán)保的綠色能源正在被認同，并廣泛的被應(yīng)用。如何更高效得利用太陽能，除了使用高光電轉(zhuǎn)換效率的材料外和擴大收集面板面積外，能否實時正面捕捉太陽能量這一運動的光源，也是提高接收效率的重要手段。
為實時跟蹤太陽以獲取更多太陽能，通常太陽能跟蹤裝置采用定時轉(zhuǎn)動器或者光源定位傳感器。而目前用于捕捉太陽能的光源定位傳感器一般采用雙(多)太陽能硅電池帶夾角組合拼裝而成，利用太陽光不同夾角入射的光電轉(zhuǎn)換效率不同，產(chǎn)生的光電流差別來進行太陽方位的判定。如中國專利號
ZL200720184283. 5,公開號CN201110969Y的一種全自動光源追蹤定位裝置就是采用這種方法。但是這樣設(shè)計方法在要求高精度對準(zhǔn)時，太陽能硅電池面積勢必要用很大，這樣才來保證光電流差別能被探測出來；同時因為傳感器的接收面積增大后，容易附著異物或偶然出現(xiàn)的陰影，導(dǎo)致傳感器誤判，影響精度與浪費效率。
實用新型內(nèi)容
為解決上述的技術(shù)難題，本實用新型提供一種技術(shù)方案來實現(xiàn)光源定位追蹤裝置的微型化，并能夠保持傳感器的精度，使之能適用于各種對安裝空間要 求較高的場合中。
本實用新型采用如下技術(shù)方案
本實用新型的光源追蹤定位裝置，包括傳感部分和機動部分。其中，傳感 部分包括光收集腔和光電檢測電路。所述的光電檢測電路的光敏傳感頭設(shè)置于 所述的光收集腔內(nèi)，所述的光電檢測電路的輸出電信號連接于機動部分的驅(qū)動 電路。
進一步的，所述的光收集腔為不透光的半球腔體結(jié)構(gòu)且被對稱分割為數(shù)量 大于2的腔室；所述的光收集腔上的每個腔室上對稱分布有等面積等數(shù)量的通 光孔。
最佳的，所述的腔室數(shù)量是4。
進一步的，所述的光收集腔外表面覆蓋一層紅光濾光片。
進一步的，所述的光收集腔的腔壁具有相當(dāng)厚度，用于阻隔雜散光波。
進一步的，所述的光敏傳感頭為光敏元件。
進一步的，所述的機動部分的驅(qū)動電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊 和電機驅(qū)動模塊；所述的光敏傳感頭、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊、電機驅(qū)動 模塊和驅(qū)動電機順序電性連接。
進一步的，所述的機動部分的驅(qū)動電機是步進電機，連接于所述驅(qū)動電路 的電機驅(qū)動模塊。
本實用新型采用如上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點
1.光收集腔的構(gòu)造為半球體結(jié)構(gòu)，腔殼外部開通光孔，腔殼有一定厚度， 使通光孔也具備阻隔雜散光波的功能。并且可以對光強度進行衰減，有利于在正午強光狀態(tài)下，避免光敏元件達到飽和狀態(tài)不利于測量的
準(zhǔn)確性。
2. 紅光濾光片的使用，可以有效的濾掉短波光源(藍光、紫光等)，因為短波長容易被空氣中的微粒散射而形成雜散波干擾探測結(jié)果，以配合光敏元件一般探測窗口集中在紅光及紅外光特點。故能提高檢測精確度。
3. 還能通過調(diào)整光收集腔孔數(shù)量、孔徑大小、開孔角度，能夠調(diào)整光源搜索范圍、光源能量探測靈壽文度等。
4. 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，實現(xiàn)了光源定位追蹤裝置的微型化。

圖l是本實用新型的模塊連接示意圖；圖2是本實用新型的剖面示意圖；圖3是本實用新型的腔室俯視圖；圖4是本實用新型的工作原理示意圖；圖5是本實用新型的外形圖。圖號說明
1光收集腔 2腔室 3光敏傳感頭 4紅光濾光片
11通光孔 21第一腔室 22第二腔室 23第三腔室 24第四腔室
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1、圖2所示，本實用新型的光源追蹤定位裝置，包括傳感部分和^L動部分。其中，傳感部分包括光收集腔1和光電檢測電路。所述的光電檢測電路的光敏傳感頭3設(shè)置于所述的光收集腔1內(nèi)，所述的光電檢測電路的輸出電性連接于機動部分的驅(qū)動電路。
如圖2所示的，所迷的光收集腔1為不透光的半球腔體結(jié)構(gòu)且被對稱分割為
數(shù)量大于2的腔室2;所述的光收集腔1上的每個腔室2上對稱分布有等面積等 數(shù)臺的通光孔11?？梢酝ㄟ^調(diào)整光收集通光孔的數(shù)量、孔徑大小、開孔角度， 能夠調(diào)整光源搜索范圍、光源能量探測靈敏度等。
如圖3所示，本實用新型的最佳實施方式，所述的腔室數(shù)量是4個。被光 收集腔l的"十"字型隔板分割成完全相等的4個腔室第一腔室21、第二腔 室22、第三腔室23和第四腔室24。第一腔室21和第三腔室23的光敏傳感頭 組成縱向光源追蹤，第二腔室22和第四腔室24的光敏傳感頭組成橫向光源追 蹤。
如圖2所示，所述的光收集腔1外表面覆蓋一層紅光濾光片4。所述的光敏 傳感頭3為光敏元件。紅光濾光片的使用，可以有效的濾掉短波光源(藍光、 紫光等)，因為短波長容易被空氣中的微粒散射而形成雜散波干擾探測結(jié)果，以 配合光敏元件一般探測窗口集中在紅光及紅外光特點，利用提高傳感精度。
如圖1所示，所述的機動部分的驅(qū)動電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模 塊和電機驅(qū)動模塊；所述的光敏傳感頭、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊、電機驅(qū) 動模塊和驅(qū)動電機順序電性連接。
如圖4所示，當(dāng)太陽入射時，如果太陽不是在正中間，將導(dǎo)致左右收集腔 進入的光能量不一樣，則兩側(cè)光敏元件產(chǎn)生不同電壓信號，輸入驅(qū)動電路，通 過A/D轉(zhuǎn)換模塊將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸入微處理器模塊，比較兩信號大小， 將比較結(jié)果轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)的信號至電機驅(qū)動模塊，從而驅(qū)動電機，帶 動設(shè)備始終正對太陽。
其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊可以采用通用的A/D芯片和相應(yīng)的外圍電路；微處理器可以采用8位單片機；電機驅(qū)動模塊可以采用專門的電機驅(qū)動芯片或者由三極管或達林頓管組成的通用型功率驅(qū)動電if各。
進一步的，所述的才幾動部分的驅(qū)動電4幾是步進電4幾，連4妄于所述驅(qū)動電路的電機驅(qū)動模塊。
為更加清楚的展示本實用新型，本實用新型的外形圖如圖5所示，是一個帶有對稱分布通孔的半^1型結(jié)構(gòu)體。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1. 一種光源追蹤定位裝置，包括傳感部分和機動部分，其特征在于傳感部分包括光收集腔和光電檢測電路，所述的光電檢測電路的光敏傳感頭設(shè)置于所述的光收集腔內(nèi)，所述的光電檢測電路的輸出電性連接于機動部分的驅(qū)動電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的光收集腔為不 透光的半球腔體結(jié)構(gòu)且被對稱分割為數(shù)量大于2的腔室；所述的光收集腔上 的每個腔室上對稱分布有等面積等數(shù)量的通光孔。
3. 如權(quán)利要求2所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的腔室數(shù)量是4。
4. 如權(quán)利要求2所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的光收集腔外表 面覆蓋一層紅光濾光片。
5. 如權(quán)利要求1所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的光敏傳感頭為 光敏元件。
6. 如權(quán)利要求1所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的光收集腔的腔 壁具有相當(dāng)厚度。
7. 如權(quán)利要求1所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的機動部分的驅(qū) 動電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊和電機驅(qū)動模塊；所述的光敏傳感 頭、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊、電機驅(qū)動模塊和驅(qū)動電機順序電性連接。
8. 如權(quán)利要求1所述的光源追蹤定位裝置，其特征在于所述的機動部分的驅(qū) 動電機是步進電機，連接于所述驅(qū)動電路的電機驅(qū)動模塊。
專利摘要本實用新型涉及光傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種對自然光源方向進行定位的傳感和驅(qū)動裝置。本實用新型的光源追蹤定位裝置，包括傳感部分和機動部分。其中，傳感部分包括光收集腔和光電檢測電路。所述的光電檢測電路的光敏傳感頭設(shè)置于所述的光收集腔內(nèi)，所述的光電檢測電路的輸出電性連接于機動部分的驅(qū)動電路。所述的光收集腔為不透光的半球腔體結(jié)構(gòu)且被對稱分割為數(shù)量大于2的腔室；所述的光收集腔上的每個腔室上對稱分布有等面積等數(shù)量的通光孔。故，本實用新型具有設(shè)備微型化、提高傳感的精度、適用范圍廣的優(yōu)點。
文檔編號G05D3/12GK201289609SQ20082014610
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者鵬 陳 申請人:芯銳電(廈門)光電科技有限公司