一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器技术方案

本发明专利技术涉及传感器技术领域，特别涉及一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器，包括电路板，所述电路板上设置有四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器、数据处理单元和电源模块，所述四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器分别连接数据处理单元，电源模块为上述传感器和数据处理单元提供工作电源。本发明专利技术将上述传感器、数据处理单元进行集成，通过采用一体式的集成结构，在简化系统结构的同时，减少了外界对传感器信号的影响，提高了稳定性及数据采集的精度，从工艺上保证了其规模化生产要求，可有效降低其生产、使用成本，具有结构简单、体积小、安装维护方便的特点。

Composite sensor for sunlight tracking system

The present invention relates to the field of sensor technology, especially relates to a composite solar sensor optical tracking system, including the circuit board, the circuit board is arranged on the four quadrant sensor, acceleration sensor, magnetic sensors, light sensors, data processing unit and a power module, wherein the four quadrant sensor, acceleration sensor, magnetic sensor and the light intensity sensor are respectively connected with the data processing unit, a power supply module provides working power for the sensor and data processing unit. The invention will be the sensor, data processing unit integration, through the use of integrated integrated structure, to simplify the structure of the system at the same time, reduce the influence of sensor signal outside, improve the stability and accuracy of the data collection, from technology to ensure the requirements of mass production, can effectively reduce the cost of production and use and has the advantages of simple structure, small volume, convenient installation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器。
技术介绍
太阳能作为一种洁净的能源，既是一次能源，又是可再生能源，有着化石能源无法比拟的优越性，但是一年四季中每一天不同时刻阳光的直射角度随时都处在变化之中，在这种情况下，光伏板接收太阳能的效率由于光伏板接收角度而受到很大限制。目前通常采用太阳方位跟踪系统通过对太阳位置进行检测实现光伏板对太阳光的跟踪，为实现对太阳位置的自动跟踪，需要采用各种传感器对太阳光的角度、光强数据，及光伏板的状态数据进行采集，而现有追踪系统中这些传感器通常独立设置，分别形成单独的传感器模块，这种结构设置往往导致系统的整个传感单元封装结构复杂，成本较高，并且安装维护不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有太阳光跟踪系统在数据采集过程中存在的上述技术问题，提供一种将用于太阳光跟踪系统数据采集的各种传感器集成在一起，结构简单、安装维护方便的复合传感器。为解决上述技术问题，本专利技术采用了一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器，包括电路板，所述电路板上设置有四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器、数据处理单元和电源模块，所述四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器分别连接数据处理单元，电源模块为上述传感器和数据处理单元提供工作电源。上述技术方案中，进一步地，所述数据处理单元采用C8051F330微处理器。上述技术方案中，进一步地，所述四象限传感器和数据处理单元之间通过四象限传感器电路连接，所述四象限传感器电路包括四路分别连接四象限传感器的子电路，所述子电路均包括放大电路、滤波电路和分流电路，所述放大电路连接四象限传感器的输出端，滤波电路连接放大电路的输出端，所述放大电路的输入端连接分流电路。上述技术方案中，更进一步地，所述分流电路包括一分流电阻，所述分流电阻一端与放大电路的输入端连接，另一端接地。上述技术方案中，进一步地，还包括通信接口电路，所述通信接口电路连接数据处理单元。上述技术方案中，进一步地，所述通信接口电路为采用MAX3490芯片的RS422同步接口电路。上述技术方案中，进一步地，所述电源模块为采用LM22676芯片组成的电源电路。本专利技术采用四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器进行数据的采集，并将上述传感器、数据处理单元进行集成，通过采用一体式的集成结构，在简化系统结构的同时，减少了外界对传感器信号的影响，提高了稳定性及数据采集的精度，从工艺上保证了其规模化生产要求，可有效降低其生产、使用成本，具有结构简单、体积小、安装维护方便的特点。附图说明图1是本专利技术结构框图。图2是本专利技术中四象传感器电路示意图。图3是本专利技术中通信接口电路示意图。图4是本专利技术中电源模块电路示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1，为一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器，包括电路板，所述电路板上设置有四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器、数据处理单元和电源模块，所述四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器分别连接数据处理单元，电源模块为上述传感器和数据处理单元提供工作电源。本实施例中数据处理单元采用C8051F330微处理器，C8051F330微处理器内部具有10位高精度A/D转换器，可将四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器所采集的电信号转换成数字信号。本实施例中的复合传感器所采用的四象限传感器为OSQ16-IT四象限光电探测器，对太阳的位置及太阳光的照射角度进行检测；加速度传感器为ADXL343三轴数字加速度计，用于对光伏板的方位角和俯仰角进行检测；磁传感器为QMC5883L三轴ARM磁传感器，用于检测地球磁极方向；光照度传感器为Si1132系列紫外线传感器，对太阳光光强进行检测。本实施例中，四象限传感器和数据处理单元之间通过四象限传感器电路连接，所述四象限传感器电路包括四路分别连接四象限传感器的子电路，所述子电路均包括放大电路、滤波电路和分流电路，所述放大电路连接四象限传感器的输出端，滤波电路连接放大电路的输出端，所述放大电路的输入端连接分流电路。所述分流电路包括一分流电阻，所述分流电阻一端与放大电路的输入端连接，另一端接地。具体地，如图2，四象限传感器采用OSQ16-IT四象限光电探测器；放大电路中的放大器采用OPA4171系列运算放大器。四象限传感器的四个输出端A1、A2、A3、A4分别连接一路子电路，四个子电路结构相同，现以连接A1端的子电路为例进行详细的说明，A1端连接同向放大器U4A的同向输入端，同向放大器的输出端连接滤波电路，该滤波电路有电阻R9和电容C5并联组成，电阻R9的输入端连接同向放大器的输出端，电阻R9的输出端并联连接电容C5，电容C5另一端接地；同向放大器的正电源端连接3.3V的电源，其负电源端接地。在A1端还连接有一分流电阻R12，分流电阻R12的另一端接地。在该子电路中设置一分流电阻，当从A1端输出的电信号发生波动时，分流电阻对输出的电信号进行分流，降低电信号波动对信号采集所带来的影响，起到降噪的作用，提高了信号的输出质量。本实施例复合传感器中的电路板上还设置有通信接口电路，所述通信接口电路与C8051F330微处理器串口连接，如图3，所述通信接口电路采用MAX3490芯片组成全双工RS422同步接口电路，实现与太阳跟踪系统的控制系统之间进行数据传输。本实施例中电源模块为该复合传感器中的四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器和C8051F330微处理器提供3.3V的工作电压；如图4，该电源模块为采用LM22676芯片组成的电源电路，该电源电路可实现对5～36V宽范围电源电压的转换。具体地，如图4，该电源模块包括LM22676芯片U1、稳压二极管TVS1、电容CD1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C2、二极管D1、电感L1、电容CD2、电容C3、电阻R3、电阻R4和电阻R5，稳压二极管TVS1、电容CD1、电容C1一端分别与LM22676芯片U1的7脚电连接，另一端均接地；电阻R1一端与LM22676芯片U1的7脚电连接，另一端分别与电阻R2一端和LM22676芯片U1的5脚电连接，电阻R2的另一端接地；LM22676芯片U1的1脚与电容C2一端电连接，电容C2另一端与二极管D1阴极、电感L1一端、LM22676芯片U1的8脚电连接，二极管D1阳极接地，电感L1另一端与电容CD2一端、电容C3一端、电阻R3一端和电阻R5一端电连接，电容CD2和电容C3另一端接地，电阻R3与电阻R5另一端分别与LM22676芯片U1的4脚和电阻R4一端电连接，电阻R4另一端接地。本专利技术的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本专利技术基础上，本领域技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器，包括电路板，其特征在于：所述电路板上设置有四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器、数据处理单元和电源模块，所述四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器分别连接数据处理单元，电源模块为上述传感器和数据处理单元提供工作电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳光跟踪系统的复合传感器，包括电路板，其特征在于：所述电路板上设置有四象限传感器、加速度传感器、磁传感器、光强传感器、数据处理单元和电源模块，所述四象限传感器、加速度传感器、磁传感器和光强传感器分别连接数据处理单元，电源模块为上述传感器和数据处理单元提供工作电源。2.根据权利要求1所述的用于太阳光跟踪系统的复合传感器，其特征在于：所述数据处理单元采用C8051F330微处理器。3.根据权利要求1或2所述的用于太阳光跟踪系统的复合传感器，其特征在于：所述四象限传感器和数据处理单元之间通过四象限传感器电路连接，所述四象限传感器电路包括四路分别连接四象限传感器的子电路，所述子电路均包括放大电路、滤波电路和分流电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：严浩，刘以建，赵勇，
申请(专利权)人：四川中惯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51