一种立体定向测光电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种立体定向测光电路和方法，所述立体定向测光电路包括：多面体立体结构，安装有光电传感器以及信号调理电路；光电传感器，用于感应照射在立体面上的光照强度，把光照量转换成为光电信号；信号调理电路，用于把光电传感器所感应的光电信号进行放大以及噪声滤波处理；信号选择器，用于对各个立体面上所感应的光电信号进行选择，实现对各路光电信号的分时传输和采集；模数转换器，用于对被信号选择器所选择的光电信号进行模数变换，把模拟量的光电信号转换成为数字信号；数据处理模块，用于对模数变换后的各路光电信号进行存储以及分析处理，输出该监测点的光照情况；数据传输模块，用于对处理得到的光照情况信息进行传送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号采集领域，尤其是一种立体定向测光电路和方法。
技术介绍
测光电路，就是采用光电传感器把光照强度变换成为电流或电压信号，并把传感器获取的光电信号进行放大、滤波、信号处理以及传输的电路。目前，随着社会工业的发展，人类即将面临能源缺乏和环境恶化的危机，因此社会的节能环保意识越来越强，人们对自身所处工作和生活地点的环境参数越来越关注，例如温度、湿度、空气质量以及光照条件等。其中，对环境光照参数的测量，是具有节能以及视力保护功能的智能照明控制系统中不可缺少的监测参数。通过对当前光照条件的测量，对具有调光功能的灯具进行亮度控制，以实现按需照明。常规测光电路结构框图如图1所示，主要由光电传感器、信号调理电路、模数变换电路、数据处理模块以及数据传输模块5部分构成。光电传感器把光照量转换成为电信号量，而信号调理电路则对光电传感器感应到的光电信号进行放大和噪声滤除处理，然后采用模数转换电路把光电信号的模拟量转换成为数字量，经数据处理后由数据传输模块进行数据发送。上述的常规测光电路结构采用数模混合的设计方法，采用单个光电传感器对环境的光照信息进行采集，由于光线的有向性，该测光方法只能对一个方向的光照强度进行测量，而不能真正反映测光点所处的空间光照情况，因而在智能照明控制中不能使控制系统根据照明空间的光照分布情况对处于不同照明区域的灯具进行精确的补光调光控制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是：提供一种能够对监测点的光照方向以及光照强度进行采集的测光电路。本专利技术的另一目的是：根据该立体定向测光电路所得的该监测点的光照情况，对监测点所在照明空间各点的光照情况进行推算，进而使智能照明控制系统能够根据不同区域的光照情况对灯具进行补光调光控制，实现按需照明，达到节能环保的控制效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立体定向测光电路，包括：多面体立体结构，其立体面上安装有光电传感器以及信号调理电路；光电传感器，用于感应照射在立体面上的光照强度，把光照量转换成为光电信号；信号调理电路，用于把光电传感器所感应的光电信号进行放大以及噪声滤波处于，得到被放大的低噪声光电信号；信号选择器，用于对各个立体面上所感应的光电信号进行选择，实现对各路光电信号的分时传输和采集；模数转换器，用于对被信号选择器所选择的光电信号进行模数变换，把模拟量的光电信号转换成为数字信号；数据处理模块，用于对模数变换后的各路光电信号进行存储以及分析处理，输出该监测点的光照情况，包括光照方向以及光照强度信息；数据传输模块，用于对处理得到的光照情况信息进行传送；所述各立体面中的光电传感器的输出端和信号调理电路的输入端连接，所述各立体面电路中的各信号调理电路的输出端和信号选择器的多个输入端连接，所述信号选择器的输出端和模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端和数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块的输出端和数据传输模块的输入端连接。进一步，所述多面立体结构为由多个面组成的立体结构，每个立体面上包含一个用于光电变换的光电传感器以及相应的调理电路，整个测光结构中的光电传感器及相应的调理电路的数量为N个，所述信号选择器的输入端数量为N个，其中N不大于多面立体结构的立体面个数，不小于2。进一步，所述光电传感器可为硅光电池、光敏电阻、光敏二极管或者PIN二极管等具有光电效应的器件。进一步，所述信号调理电路由电流-电压转换电路，放大电路以及低通滤波电路构成。进一步，所述信号选择器由N个模拟开关构成，可对N路输入的模拟信号进行选择，输出需要进行模数变换的1路光电信号。进一步，所述模数转换电路由具有把模拟量信号转换成为数字量信号或者频率量信号的功能电路构成。进一步，所述数据处理模块由处理器及用于进行数据分析处理的程序软件构成。进一步，所述数据传输模块由具有有线或者无线传输功能的电路及软件实现的一定的传输协议构成，有线传输方式可为串行或者并行传输方式，无线传输可采用单工、双工或者半双工的传输方式。一种立体定向测光方法，包括：S1、光电传感器放置在多面立体结构的立体面上，对照射在该立体面上的光照进行探测，把光照量转化成为电信号量；S2、采用信号调理电路对光电传感器所转化的光电信号进行电流-电压变换、电压放大以及噪声滤波处理，输出可进行模数变换的电压信号；S3、信号选择器对各立体面中对应的信号调理电路输出的模拟信号进行时分传输，输出需要进行模数变换的1路光电信号，由模数转换电路4进行转换；S4、信号处理模块采用时分轮询的方式完成对各路光电信号的获取和存储，然后所获取的各路光电信号进行分析处理，得到监测点的光照情况信息；S5、数据发送模块对信号处理模块分析处理的结果进行输出，输出的信息包括光照方向及光照强度。本专利技术的方法的有益效果是：采用立体结构以及多光电传感器的方式对环境的光照信息进行采集，可以对所在监测点的光照方向以及光照强度进行获取，进而实现对监测点所在照明空间各点的光照情况进行推算，从而使智能照明控制系统能够根据不同区域的光照情况对灯具进行精确的补光调光控制，实现按需照明，达到节能环保的控制效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为常规测光电路实现框图；图2为本专利技术一种立体测光电路所采用的立体结构图；图3为本专利技术一种立体测光电路结构框图；图4为本专利技术测光电路中各个模块的输入输出端口示意图；图5为本专利技术一种立体测光方法的整体流程图；图6为本专利技术的一种实施例所采用的正六面体测光结构图；图7为本专利技术的一种实施例所采用的正六面体测光电路结构；图8为本专利技术的一种实施例所采用的正六面体测光电路中各个模块的输入输出端口示意图；图9为用于说明本专利技术的一种实施例的光照示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图6，本专利技术的一种实施例所采用的正六面体测光结构图，在xyz三维坐标系中，各个面的位置说明如下：面1，与平面yOz平行，感光面向外(x轴正方向)；面2，与平面xOz平行，感光面向右(y轴正方向)；面3，在平面yOz上，感光面向内(x轴负方向)；面4，在平面xOz上，感光面向左(y轴负方向)；面5，与平面xOy平行，感光面向上(z轴正方向)；面6，在平面xOy上，感光面向下(z轴负方向)。参照图7，本专利技术的一种实施例所采用的正六面体测光电路，包括：光电传感器，用于感应照射在立体面上的光照强度，把光照量转换成为光电信号；信号调理电路，用于把光电传感器所感应的光电信号进行放大以及噪声滤波处于，得到被放大的低噪声光电信号；信号选择器，用于对各个立体面上所感应的光电信号进行选择，实现对各路光电信号的分时传输和采集；模数转换器，用于对被信号选择器所选择的光电信号进行模数变换，把模拟量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体定向测光电路，其特征在于，包括：多面体立体结构，其立体面上安装有光电传感器以及信号调理电路；光电传感器，用于感应照射在立体面上的光照强度，把光照量转换成为光电信号；信号调理电路，用于把光电传感器所感应的光电信号进行放大以及噪声滤波处理，得到被放大的低噪声光电信号；信号选择器，用于对各个立体面上所感应的光电信号进行选择，实现对各路光电信号的分时传输和采集；模数转换器，用于对被信号选择器所选择的光电信号进行模数变换，把模拟量的光电信号转换成为数字信号；数据处理模块，用于对模数变换后的各路光电信号进行存储以及分析处理，输出该监测点的光照情况，包括光照方向以及光照强度信息；数据传输模块，用于对处理得到的光照情况信息进行传送；其中，所述各立体面中的光电传感器的输出端和信号调理电路的输入端连接，所述各立体面电路中的各信号调理电路的输出端和信号选择器的多个输入端连接，所述信号选择器的输出端和模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端和数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块的输出端和数据传输模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种立体定向测光电路，其特征在于，包括：多面体立体结构，其立体面上安装有光电传感器以及信号调理电路；光电传感器，用于感应照射在立体面上的光照强度，把光照量转换成为光电信号；信号调理电路，用于把光电传感器所感应的光电信号进行放大以及噪声滤波处理，得到被放大的低噪声光电信号；信号选择器，用于对各个立体面上所感应的光电信号进行选择，实现对各路光电信号的分时传输和采集；模数转换器，用于对被信号选择器所选择的光电信号进行模数变换，把模拟量的光电信号转换成为数字信号；数据处理模块，用于对模数变换后的各路光电信号进行存储以及分析处理，输出该监测点的光照情况，包括光照方向以及光照强度信息；数据传输模块，用于对处理得到的光照情况信息进行传送；其中，所述各立体面中的光电传感器的输出端和信号调理电路的输入端连接，所述各立体面电路中的各信号调理电路的输出端和信号选择器的多个输入端连接，所述信号选择器的输出端和模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端和数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块的输出端和数据传输模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的立体定向测光电路，其特征在于：所述多面立体结构为由多个面组成的立体结构，每个立体面上包含一个用于光电变换的光电传感器以及相应的调理电路，整个测光结构中的光电传感器及相应的调理电路的数量为N个，所述信号选择器的输入端数量为N个，其中N不大于多面立体结构的立体面个数，不小于2。3.根据权利要求1所述的立体定向测光电路，其特征在于：所述光电传感器可为硅光电池、光敏电阻、光敏二极管或者PIN二极管等具有光电效应的器件。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志明，
申请(专利权)人：苏州市星创宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32