硅光电池照度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种硅光电池照度传感器。它用硅光电池作光电元件，用滤色镜片组对其光谱光效率曲线进行“人眼校正”，使它接近ＣＩＥ所推荐的曲线。光传感器中硅光电池并联了一只极性相反的蔽光的电参数配对的硅光电池，消除了硅光电池的温飘现象。因此本硅光电池照度传感器具有体积小，效率高，寿命长的特点，特别适用于强光的测量和控制方面的应用。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及硅光电池的照度传感器。为了对光进行测量以及进一步控制光照度，都必须借助于测光元件，也即用照度传感器接收光信号，再进行测量和控制。由于人眼对不同波长的可见光的感受性是不同的，国际照明委员会(C1E)推荐了一个光谱光效率曲线(参见1979年科学出版社出版，荆其诚等编著的色度学)见图1。人们也知道，可以利用光电池的光电效应，将光信号转换成电信号予以接收并处理。一般的硒光电池其光效率曲线和CIE推荐的光效率曲线有较大的差异，而光度单位是根据人眼的视觉感受性规定的，只有侧光元件的特性和人眼的视觉越接近，所得的结果才越准确。所以如以硒光电池作为测光元件，则必须对它进行“人眼校正”或“颜色校正”，从而减小测量误差。对于硒光电池，经校正后特性可以非常接近CIE推荐的曲线。见图1。然而硒光电池也有缺点，硒光电池的最大弱点是光老化寿命短(见程春生无线电杂志81年10，11期)。在照度1000勒克斯的阳光连续照射1000小时后，其光电转换效率将降低三分之一，所以一般在短时间使用的测量仪器上使用比较合适，如在长期受光照的光照度控制仪上使用，特别是在强光场合就不够理想，为了延长使用期，不用时要加罩避光。此外，硒光电池的光电灵敏度低，体积也较大。与此相反，硅光电池则具有光电灵敏度高，体积小，重量轻，寿命长的特点，但是硅光电池接收的光谱峰值在0.9微米左右，属近红外线范围，其光谱效率曲线见图2，不仅和C1E推荐曲线差别大，对其进行“人眼校正”也比较困难，目前采用硅光电池作测光元件的仪器，一般是在仪表上设有多挡量程的装置加以弥补。且对硅光电池的温飘尚未采用适当的措施。根据美国研究报告(建筑光学译文集电气照明分册，中国建筑工业出版社)，实现照明自动化，可以节约照明用电20％。因此根据光的照度对照明实现自动控制是节约电能的一个重要途经。本技术的目的是提出一种用硅光电池制成的，经过“人眼校正”具有与CIE推荐的光谱光效率曲线相近似特性的，温飘低的光照度传感器。具有硅光电池体积小，灵敏度高，寿命长、精度高的特点，使其不仅适用于与测光仪器配用，也适合与控光仪器配用。本技术的照度传感器是以如下方式实现的，如图3以硅光电池作感兴元件，用校正滤色器对所述的硅光电池光谱光效率曲线作“人眼校正”，使其特征近似于CIE推荐的光谱光效率曲线。本技术的硅光电池照度传感器具有以下的特点具有硅光电池体积小，灵敏度，寿命长和价格低的特点。具有近似CIE推荐的光谱光效率曲线的特性。解决了一般硅光电池的温飘缺陷。特别适合在强光和控光场合下使用。图1表示硒光电池的光谱效率曲线。图2表示未校正的硅光电池光谱光效率曲线。图3表示硅光电池照度传感器的原理图。图4表示本技术硅光电池照度传感器的一实施例的元件连接图。图5表示本技术硅光电池照度传感器的一实施例的结构图。图6表示本技术硅光电池照度传感器的光谱效率曲线。 结合附图说明本技术的一个实施例图4表示本技术硅光电池照度传感器的硅光电池对电气连接图，其中［1］为受硅光电池，［2］为蔽光的硅光电池，对于［1］和［2］这两个硅光电池，可取面积相等(两片面积≤10平方厘米)电性能参数配对的硅光电池，以极性相反的方式并联连接，硅光电池可取北京光电器件厂生产的2CR82，2CR101。对这二个硅光电池，其中一个硅光电池作蔽光处理，蔽光可采用黑色绝缘涂层，如油漆，涂料，沥青涂复的方式蔽光，也可以用不透光材料，如内壁经绝缘处理的金属薄片或不透光的塑料片模制的壳体蔽光。［1］和［2］二个硅光电池邻近装置，可尽管使它们处于温度相同的环境中。 图5表示本技术硅光电池照度传感器的一个实施结构。外壳［4］是由金属或非金属材料制成的园筒体。外壳也可以制成正方形，正多边形或其他几何形状。在内壁的上端加工一个凸肩［8］，下端加工螺纹［13］，依次将角度修正器［7］，薄膜垫圈［5］，滤色镜片［9］，薄膜垫圈［5］，滤色镜片［10］，薄膜垫圈［5］，滤色镜片［11］，薄膜垫圈［5］，安装硅光电池组印刷线路基板［12］，最后在外壳［4］内壁下端螺纹［13］处，旋入螺母［6］，紧固上述所放入的各零件。其中外壳的表面呈黑色，以减少光的反射。薄膜垫圈［5］一般采用0.05～0.10毫米的聚酯薄膜，也可以采用相同厚度的聚乙烯薄膜，聚氯乙烯薄膜等有机薄膜。角度修正器［7］是由乳白色玻璃制成，其形状可以做成平板状，皿状，凸曲面状等多种形状。滤色镜片［9］是兰色玻璃，如上海有色光学玻璃厂的QB21型号兰色玻璃，厚度为1.05～1.55毫米，兰色玻璃也可以采用QB12或苏联型号C3C21兰色玻璃，滤色镜片［10］是绿色玻璃，如上海有色光学玻璃厂的LB6型号绿色玻璃，厚度为1.70～2.30毫米。滤色镜片［11］是绿色玻璃，如上海有色光学玻璃厂的LB16型号绿色玻璃，厚度为0.85～1.35毫米，绿色玻璃也可以用苏联型号3C8绿色玻璃。各有色光学玻璃的厚度对校正硅光电池的光谱效率曲线的影响较大，经优选各滤色镜片的最佳厚度为滤色镜片［9］QB21兰色玻璃取1.30～1.35毫米，滤色镜片［10］LB6绿色玻璃取1.90～2.10毫米，滤色镜片［11］LB16绿色玻璃取1.00～1.20毫米。硅光电池对邻近地安装在一块印刷线路基板［12］上，两片硅光电池的面积小于等于10平方厘米，其中一个硅光电池作蔽光处理。硅光电池对应放置在外壳截面的中心附近。螺母［6］可以用金属或非金属制成，具有外螺纹，可以和外壳［4］内壁下端的螺纹［13］啮合，螺母［6］旋入外壳［4］的螺纹［13］后，与内壁上端凸肩［8］固定放置在它们中间的各零件。对于其他几何形状的筒体，螺母［6］可用相应形状的挡圈代替，用螺钉将相应形状挡圈固定在相应的外壳上，以固定放在中间的各零件。 图5表示本技术的硅光电池照度传感器的光谱光效率曲线，该曲线和CIE所推荐的光谱光效率曲线接近。经上海市标准计量管理局对实施例的硅光电池照度传感器的特性进行测试，实测值由上海电机技术研究所用计算机按光度学上CIE推荐的数学式φV＝Km∫700400φe，λV(λ)dλ在400到700范围内以样品实测值作积分计算，并和CIE推荐数值按同积分式在相同范围的积分值进行比较，相对误差仅为4.41％。 组装好的经过校正的硅光电池照度传感器使用时，由于外壳［4］内壁呈黑色，故不会产生光线反射引起的误差，最外层设置角度修正器［7］后，使不同入射角的光得到调整，而减小误差。入射光线经滤色镜片［9］，［10］和［11］校正后，使硅光电池的光谱光效率曲线接近CLE推荐的光谱光效率曲线。又由于这对参数相同的硅光电池对是紧靠着装置的，当光照硅光电池受温度影响出现温飘时，由于反接的蔽光的硅光电池也处于同样的温度之下，故也有一个与工作硅光电池大小相等方向相反的电势，使工作硅光电池的温飘得到很好的补偿，从而保证了精度。 用本技术的硅光电池照度传感器与SZK－1数字式照度控制器联用，可以兼作照度的测量和照度的自动控制。因此可以用来根据光照需要自动控制照明灯的开关，既保证了必要的照度，又节约合理的使用了电能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅光电池照度传感器，包括壳体、角度校正器、光电元件，紧固构件，其特征在于光电元件是硅光电池，对所述的硅光电池的光谱光效率曲线进行“人眼校正”的滤光器。

【技术特征摘要】
1.一种硅光电池照度传感器，包括壳体、角度校正器、光电元件，紧固构件，其特征在于光电元件是硅光电池，对所述的硅光电池的光谱光效率曲线进行“人眼校正”的滤光器。2.如权利要求1所述的照度传感器，其特征在于滤光器以一块兰玻璃后再放二块绿玻璃的次序排列的滤光镜片组组成。3.如权利要求2所述的照度传感器，其特征在于对硅光电池进行“人眼校正”的滤光器，其兰玻璃的厚度范围是1.05～1.55毫米，第一块绿玻璃的厚度范围是1.20～2.30毫米，第二块绿玻璃的厚度范围是0.85～1.35毫米。4.如权利要求3所述的照度传感器，其特征在于兰玻璃是QB21兰玻璃，厚度是1.30～1.35毫米，第一块绿玻璃是2B6绿玻璃，厚度是1.90～2.10毫米，第二块绿玻璃是LB16绿玻璃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴荣华，
申请(专利权)人：吴荣华，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]