本发明专利技术公开涉及一种展示自动追光系统的演示装置，属于光学科普教育类仪器。一种展示自动追光系统的演示装置组成包括光源、信号采集电路、仿真花、转动杆、俯仰转动结构、滑环、水平转动结构。观众通过光源照射仿真花，通过信号采集电路对光照强度的采集，控制自动追光系统的俯仰方向和水平方向的转动，实现无论观众怎样移动光源，仿真花始终跟随光源进行运动，直至光源正对照射仿真花。通过本发明专利技术可以使观众直观的了解自动追光系统的科学原理及组成结构，将“采用感光元件对光源信号进行采样，通过驱动电路驱动二维转台方向，从而达到了自动追踪光源”的科学原理以生动直观的互动形式展现在观众面前。本装置增加了互动性和趣味性，弥补了科技展馆缺乏此类演示装置的局面。弥补了科技展馆缺乏此类演示装置的局面。弥补了科技展馆缺乏此类演示装置的局面。
【技术实现步骤摘要】
一种展示自动追光系统的演示装置
[0001]本设计涉及自动追光系统应用
，尤其涉及一种展示自动追光系统的演示装置，属于光学科普教育类仪器。
技术介绍
[0002]随着20世纪70年代的能源危机以及全球环境污染日趋严重，加上各个领域新型技术的迅猛发展，形成了太阳能利用的新高潮。太阳能在能源发展中占有相当重要的地位。基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为人类面临的最严重的问题，为了更充分地利用太阳能，进行光源自动追踪系统的开发研究有着重大的意义。
[0003]太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔，太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。然而它也存在缺点，如能量密度低、不易收集、不稳定、随季节气候和天气昼夜变化而变化等，使太阳能的利用有着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题，由此对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。众所周知，太阳在一天中的位置由东向西不断发生着变化，目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，无法保证太阳光的垂直照射，不能充分利用太阳能资源，使其发电效率低下。据实验得知，在太阳能发电中，相同条件下，采用自动追踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35％ ，因此在太阳能利用中，有必要进行光源自动追踪。光源自动追踪系统在充分利用太阳能的过程中能够起到相当重要的作用。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种更加直观生动的观察自动追光系统原理关系的展示装置。
[0005]本专利技术所述的技术方案为一种展示自动追光系统的演示装置内部组成包括光源、信号采集电路、仿真花、转动杆、俯仰转动结构、滑环、水平转动结构。
[0006]其中，所述的信号采集电路由光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4、微处理器组成。
[0007]光敏电阻R1、光敏电阻R2为一组，控制俯仰转动。
[0008]光敏电阻R3、光敏电阻R4为一组，控制水平转动。
[0009]照射到4个光敏电阻上的光强值不相等时，它们的阻值会产生变化，形成电压差。
[0010]微处理器根据压差信号控制相应电机的转动角度。
[0011]其中，所述的仿真花中间的花蕊部分设有上下左右四个定位孔，分别用于固定光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4。
[0012]其中，所述的转动杆为3D打印材料，用于连接仿真花与俯仰转动结构，内部为中空结构，设有信号传输线。
[0013]其中，所述的俯仰转动结构为3D打印材料，内部镶嵌电机1，电机1转动轴与转动杆相连，带动转动杆进行180
°
俯仰运动。
[0014]其中，所述的滑环可在360
°
范围内旋转。
[0015]其中，所述的水平转动结构为3D打印材料，内部镶嵌电机2，电机2转动轴与滑环相连，带动俯仰转动结构进行水平方向360
°
旋转运动。
[0016]本专利技术有益效果：观众通过光源照射仿真花，通过信号采集电路对光照强度的采集，控制自动追光系统的俯仰方向和水平方向的转动，实现无论观众怎样移动光源，仿真花始终跟随光源进行运动，直至光源正对照射仿真花。通过本专利技术可以使观众直观的了解自动追光系统的科学原理及组成结构，将“采用感光元件对光源信号进行采样，通过驱动电路驱动二维转台方向，从而达到了自动追踪光源”的科学原理以生动直观的互动形式展现在观众面前。本装置增加了互动性和趣味性，弥补了科技展馆缺乏此类演示装置的局面。
附图说明
[0017]图1为一种展示自动追光系统的演示装置示意图。
[0018]图2为信号采集电路示意图。
[0019]其中，1、光源，2、信号采集电路，3、仿真花，4、转动杆，5、俯仰转动结构，6、滑环，7、水平转动结构。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例详细描述本专利技术。
[0021]如图1所示，本专利技术所述的技术方案为一种展示自动追光系统的演示装置内部组成包括光源1、信号采集电路2、仿真花3、转动杆4、俯仰转动结构5、滑环6、水平转动结构7。
[0022]如图2所示，所述的信号采集电路由光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4、微处理器组成。
[0023]光敏电阻R1、光敏电阻R2为一组，控制俯仰转动。
[0024]光敏电阻R3、光敏电阻R4为一组，控制水平转动。
[0025]照射到4个光敏电阻上的光强值不相等时，它们的阻值会产生变化，形成电压差。
[0026]微处理器根据压差信号控制相应电机的转动角度。
[0027]其中，所述的仿真花中间的花蕊部分设有上下左右四个定位孔，分别用于固定光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4。
[0028]其中，所述的转动杆为3D打印材料，用于连接仿真花与俯仰转动结构，内部为中空结构，设有信号传输线。
[0029]其中，所述的俯仰转动结构为3D打印材料，内部镶嵌电机1，电机1转动轴与转动杆相连，带动转动杆进行180
°
俯仰运动。
[0030]其中，所述的滑环可在360
°
范围内旋转。
[0031]其中，所述的水平转动结构为3D打印材料，内部镶嵌电机2，电机2转动轴与滑环相连，带动俯仰转动结构进行水平方向360
°
旋转运动。
[0032]本专利技术具体实施案例，当观众拿起光源1照射仿真花2时，位于仿真花2中心上下左右四个方向的光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4接收到光源1照射。当光源1正面照射仿真花2时，照射到光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4上的光强值相等，因而它们的阻值也相等，不会有电压信号产生，微处理器不会给电机1和电机2下达
指令，电机1和电机2不会动作。在观众移动光源的情况下，照射到光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4上的光强不均衡，它们当中被光源照射较多的光敏电阻阻值较小，与相对应的另一个光敏电阻之间形成压差。例如，当位于上方的光敏电阻R1的阻值小于位于下方的光敏电阻R2的阻值时，微处理器根据压差信号进行分析处理驱动俯仰转动结构内的电机1正转，带动转动杆，仿真花向上运动；同理，当光源照射光敏电阻R2时，仿真花向下运动。当光源照射光敏电阻R3时，微处理器根据压差信号进行分析处理驱动水平转动结构内的电机2正转，仿真花向左运动；同理，当光源照射光敏电阻R4时，仿真花向右运动。因为水平转动结构连接滑环，仿真花可在水平方向进行无限制单方向旋转运动。因此，观众任意移动光源1位置，仿真花2都会跟随光源做自动跟随远动，直到光源1位置不变，照射到4个光敏电阻上的光强到平衡值，整个装置保持静止，仿真花始终指向光源位置。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种展示自动追光系统的演示装置，其特征在于：一种展示自动追光系统的演示装置组成包括光源、信号采集电路、仿真花、转动杆、俯仰转动结构、滑环、水平转动结构，其中，所述的信号采集电路设置在仿真花的顶端，通过定位孔固定，所述的仿真花底部与转动杆顶端连接，所述的转动杆为连接结构件，内部为中空结构，所述的俯仰转动结构内部镶嵌固定电机1，电机1的转动轴与转动杆的底部连接，所述的滑环内外分别为转子结构和定子结构，转子结构与俯仰转动结构下端连接，定子结构与水平转动结构固定连接，所述的水平转动结构内部镶嵌固定电机2，电机2的转动轴与滑环转子结构连接。2.根据权利要求1所述的一种展示自动追光系统的演示装置，其特征是所述的信号采集电路由光敏电阻R1、光敏电阻R2、光敏电阻R3、光敏电阻R4、微处理器组成；光敏电阻R1、光敏电阻R2为一组，控制俯仰转动；光敏电阻R3、光敏电阻R4为一组，控制水平转动；照射到4个光敏电阻上的光强值不相等时，它们的阻值会产生变化，形成电压差；微处理器根据压差信号控制相应电机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢冲，陈霄龙，高俊岩，夏腾，王英鸿，张恒煦，张影，
申请(专利权)人：长春中国光学科学技术馆，
类型：新型
国别省市：
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