一种光信号传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光信号传感装置，包括壳体，壳体口部安装有能够聚光的透镜，壳体内设有受光面相邻设置在同一平面上的上位光电池、下位光电池、左位光电池和右位光电池，所述光电池以透镜焦点为中心均匀分布，壳体内还安装有对所述光电池输出电信号对比处理后输出控制信号的处理器。上位光电池、下位光电池、左位光电池和右位光电池的受光面与透镜光轴垂直设置。所述透镜为菲尼尔透镜，透镜与光电池相邻的侧面上涂装有透视膜。采用这种结构的光信号传感装置，结构合理、对光精度较高，适合在各种太阳能系统上使用，尤其适合在跟踪精度要求较高的太阳能系统上使用，有助于提高太阳能的利用效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光信号传感装置。
技术介绍
随着科学技术的不断进步，人们的环保意识逐渐增强，人们对能源利用的要求也 越来越高。以煤炭、石油为代表的污染型能源逐渐受到人们的抵制，而以水能、风能、太阳能 等为代表的可持续无污染绿色能源逐渐受到人们的青睐。太阳能发电是人们成功利用太阳 能为人类做贡献的典型应用之一。太阳能发电以太阳光为能源，白天发电并存储，晚上使 用，安全环保无污染，深受人们欢迎。为了使太阳能发电效率达到最高，一般都在太阳能发 电装置上安装光信号传感器，以便使太阳能发电装置实时正对太阳光。传统的光信号传感 装置，一般包括一个壳体，在壳体上安装有两个光电池，因为两个光电池的受光面不在同一 个平面上，当太阳光不是直射在两个光电池中间时，太阳光照射两个光电池的角度是不同 的，这样就导致两个光电池的输出电压时不同的，从而使驱动机构转动两个光电池，直到两 个光电池的输出电压一致，这样就达到了光信号传感装置正对太阳的目的。传统光信号传 感装置结构简单，对光方便，不足之处在于，在实际中，很难找到两个在同样光照条件下输 出电信号完全相同的两个光电池，因此，传统光信号传感装置的对光精度较低，不利于太阳 能的充分利用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理、对光精度较高 的光信号传感装置。为解决上述技术问题，本光信号传感装置包括壳体，其结构特点是壳体口部安装 有能够聚光的透镜，壳体内设有受光面相邻设置在同一平面上的上位光电池、下位光电池、 左位光电池和右位光电池，所述光电池以透镜焦点为中心均勻分布，壳体内还安装有对所 述光电池输出电信号对比处理后输出控制信号的处理器。本结构的光信号传感装置是通过聚光定位结构来实现对光精度较高的。聚光定位结构主要是指设置在壳体上的透镜，透镜具有聚光性能，当太阳光正射 在透镜上时，透镜会将近乎平行的太阳光聚集成一个焦点光斑，此时，焦点光斑处的太阳光 强度与透过整个透镜的太阳光强度相同，但光线面积大大缩小，透镜起到了放大光强的作 用；在壳体内还设置有与焦点光斑位置对应的上位光电池、下位光电池、左位光电池和右位 光电池四个光电池，这四个光电池的受光面位于同一个平面上，并且以透镜的焦点光斑为 中心均勻分布；这样，当太阳光正射透镜时，太阳光透过透镜产生的焦点光斑将位于透镜焦 点处，而此处也是所述四个光电池的对称中心，因此，此时四个光电池所产生的电信号是相 同的，处理器对比后不会输出驱动外部机构动作的控制信号；当本光信号传感器的透镜稍 稍偏离太阳光正射光线时，太阳光透过透镜所形成的焦点光斑也会偏离四个光电池的对称 中心，因为焦点光斑聚集了整个透镜面积的太阳光线强度，因此焦点光斑主要照射的那一个或两个光电池所输出的电信号比其他光电池所输出的电信号是大很多的，此时，处理器 对比处理后，将向外输出控制信号，以便使外部驱动机构推动本光信号传感器及时、准确地 跟踪太阳光的正射光线。作为改进，上位光电池、下位光电池、左位光电池和右位光电池的受光面与透镜光轴垂直设置。将所述四个光电池与透镜光轴垂直设置，可以使太阳光聚焦后的焦点光斑在光电 池受光面上的面积更小，跟踪太阳光正射光线更准确。作为改进，所述透镜为菲尼尔透镜，透镜与光电池相邻的侧面上涂装有透视膜。采用菲尼尔透镜作为聚光透镜使用，透镜占用空间更小，聚光效果更好。设置透视 膜以后，可以增强菲尼尔透镜的透光效果，有助于增强本光信号传感器的跟踪准确性。作为进一步改进，壳体上设有与透镜对应设置的隔离罩，隔离罩上安装有平面透 光镜。在壳体上设置隔离罩，可以防止外界杂物附着在透镜上，在隔离罩上设置透光镜 后，既起到隔离保护透镜的作用，又方便光线射进透镜内，有助于本光信号传感器稳定运 行。综上所述，采用这种结构的光信号传感装置，结构合理、对光精度较高，适合在各 种太阳能系统上使用，尤其适合在跟踪精度要求较高的太阳能系统上使用，有助于提高太 阳能的利用效率。附图说明结合附图对本技术做进一步详细说明图1为本技术的结构示意图；图2为上位光电池、下位光电池、左位光电池和右位光电池的位置分布图。图中1为壳体，2为透镜，3为上位光电池，4为下位光电池，5为左位光电池，6为 右位光电池，7为处理器，8为透视膜，9为隔离罩，10为透光镜，11为挡块，12为螺钉，13为 支撑板，14为后盖。具体实施方式如图1所示，该光信号传感装置包括壳体1，壳体1呈上端开口的筒状，壳体1的 口部设有透镜2，在本实施例中，透镜2采用菲尼尔透镜，菲尼尔透镜的特点就是厚度较薄， 但对平行光的聚光性能却更好。为了增强透镜2的聚光性能，透镜2内侧涂覆有一层透视 膜8。为了方便固定透镜2，透镜2边部上端顶在壳体1 口部，透镜2边部下端设有挡块11， 挡块11上设有将挡块11紧固到壳体1上的螺钉12，这样设计，不论安装固定还是拆卸维修 都非常方便。壳体1上部拧紧有隔离罩9，隔离罩9的主要作用是保护透镜2，防止外界灰 尘附着到透镜2上。隔离罩9中部固设有透光镜10，这样既起到隔离作用，又方便外部光 线照射到透镜2。壳体1内还设置有支撑板13，支撑板13为平板结构，支撑板13与透镜2 的光轴垂直设置，透镜2的焦点位于与透镜2相邻的支撑板13侧面上。支撑板13与透镜 2相邻的侧面上安装有上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池6，如图2 所示，上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池6以透镜2在支撑板13上4的焦点光斑为中心均勻分布，上位光电池3位于焦点光斑上方，下位光电池4位于焦点光斑 下方，左位光电池5位于焦点光斑左方，右位光电池6位于焦点光斑右方。支撑板13下方 的壳体1内设置有处理器7，上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池6的 输出端分别与处理器7的信号采集端构成电连接，这样，处理器7就可以实时采集上位光电 池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池6在焦点光斑照射下所产生的电信号。当 太阳光线正射透镜2时，太阳光线与透镜2的光轴平行，此时太阳光经透镜2聚光后的焦点 光斑位于透镜2的焦点处，也就是上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池 6的位置中心，此时，焦点光斑在上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池 6上的照射面积几乎相同，所以上位光电池3、下位光电池4、左位光电池5和右位光电池6 所产生的电信号也是相同的，这样，处理器7就不会向外输出控制信号。当太阳照射透镜2 的光线偏离透镜2光轴时，太阳光经透镜2聚光后的焦点光斑就会偏离透镜2焦点位置，此 时如果焦点光斑偏向了左位光电池5 —端，则左位光电池5产生的电信号是最高的，处理器 7经过对比处理后将向外部驱动机构发送控制信号，使本光信号传感装置绕太阳向左转动， 直到太阳光聚光后的焦点光斑回归透镜2的焦点位置，这样就达到了该光信号传感装置实 时准确追踪太阳正射角度的目的。壳体1底部设有后盖14，通过拆卸后盖14可以方便对该 光信号传感装置进行内部维修，非常方便。权利要求一种光信号传感装置，包括壳体(1)，其特征是壳体(1)口部安装有能够聚光的透镜(2)，壳体(1)内设有受光面相邻设置在同一平面上的上位光电池(3)、下位光电池(4)、左位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信号传感装置，包括壳体（１），其特征是：壳体（１）口部安装有能够聚光的透镜（２），壳体（１）内设有受光面相邻设置在同一平面上的上位光电池（３）、下位光电池（４）、左位光电池（５）和右位光电池（６），所述光电池以透镜（２）焦点为中心均匀分布，壳体（１）内还安装有对所述光电池输出电信号对比处理后输出控制信号的处理器（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌小虎，
申请(专利权)人：凌小虎，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]