本實(shí)用新型涉及一種感光裝置,特別涉及一種太陽光源自動追蹤和定位裝置。
背景技術(shù):
物理學(xué)上指能發(fā)出一定波長范圍的電磁波包括可見光與紫外線、紅外線、X光線等不可見光的物體,通常指能發(fā)出可見光的發(fā)光體,凡物體自身能發(fā)光者,稱做光源,又稱發(fā)光體,如太陽、恒星、燈以及燃燒著的物質(zhì)等都是,但像月亮表面、桌面等依靠它們反射外來光才能使人們看到它們,這樣的反射物體不能稱為光源,在我們的日常生活中離不開可見光的光源,可見光以及不可見光的光源還被廣泛地應(yīng)用到工農(nóng)業(yè),醫(yī)學(xué)和國防現(xiàn)代化等方面,太陽光是最重要的自然光源,它普照大地,使整個世界姹紫嫣紅,五彩繽紛,當(dāng)光線隨時間的推移以及天氣發(fā)生變化時,都會直接影響物象的色彩,除了太陽光之外,還有其他各種光源,例如我們?nèi)粘I钪惺褂玫臒艄?,它是人工光源,比陽光弱得多,而且所含的可見光比例也和陽光不同,一般白熾燈發(fā)出的光常偏紅,黃色光,而日光燈發(fā)出的光則偏藍(lán)色光,太陽光是由于太陽發(fā)生熱核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈光輻射,太陽光包含了各種波長的光:紅外線、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫、紫外線等,靠近紅光的光所含熱能比例較大,紫光所含熱能比例小,太陽光是可見光波段內(nèi)的電磁波,當(dāng)太陽光被物體吸收時,光能就轉(zhuǎn)換為熱能,該熱能被水吸收后,水溫就升高,這就是太陽能熱水器能夠熱水的前提條件,黑色物體吸收光最多,灰色物體吸收光較少,白色或鏡面反射物體吸收光最少。
光在生活和發(fā)展中所占地位日益重要,因此應(yīng)用到社會生活的各個方面,比如在能源利用方面,太陽能光伏電池板和集熱器,在工業(yè)方面,激光對準(zhǔn)、精確打孔,在農(nóng)業(yè)方面,植物的光合作用要適應(yīng)不同的光強(qiáng)等級,但是在光源利用過程中往往存在著低密度、間歇性、光照方向和強(qiáng)度的空間分布不斷變化等問題,造成了對太陽光的利用率偏低,造成了資源的浪費(fèi);對光源的定位不精確造成了操作不當(dāng)?shù)葐栴},而且設(shè)計(jì)的追蹤與定位裝置成本較高,不適合大批量生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種太陽光源自動追蹤和定位裝置。
本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
一種太陽光源自動追蹤和定位裝置,包括裝置本體,所述裝置本體內(nèi)底部設(shè)有傳動裝置,所述傳動裝置的上方設(shè)有工作臺,所述工作臺的上方設(shè)有傳動連接軸,所述傳動裝置穿過其上方設(shè)置的工作臺與傳動連接軸連接,所述傳動連接軸的上方設(shè)有傳動模塊,所述傳動模塊的上方設(shè)置有Y軸傳動桿,所述Y軸傳動桿的頂端設(shè)置有太陽能電池板,所述傳動模塊的一側(cè)設(shè)置有X軸傳動桿,所述X軸傳動桿的頂端設(shè)置有舵機(jī),所述舵機(jī)的一側(cè)設(shè)置有連接旋轉(zhuǎn)軸。
優(yōu)選地,所述太陽能電池板的內(nèi)部設(shè)置有Y軸感光元件,所述Y軸感光元件的一側(cè)設(shè)置有X軸光應(yīng)元件。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述傳動裝置與二維云臺連接,做為動力,所述Y軸感光元件與X軸感光元件內(nèi)部設(shè)置有光敏三極管。
優(yōu)選地,所述舵機(jī)與太陽能電池板通過連接旋轉(zhuǎn)軸傳動連接。
本實(shí)用新型有益效果:
本實(shí)用新型是一種太陽光源自動追蹤和定位裝置,可有效對光源進(jìn)行自動追蹤定位,定位準(zhǔn)確,可對定位光源進(jìn)行最有效的合理利用,提高對光的利用率,有效的提高工作效率,節(jié)約資源,該檢測裝置具有體積小、重量輕、功耗低,本設(shè)計(jì)合理簡單,操作方便,實(shí)用性強(qiáng),同時成本低廉,使用的范圍廣泛,可大量進(jìn)行生產(chǎn)普及。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、裝置本體;2、工作臺;3、傳動連接軸;4、傳動模塊;5、Y軸傳動桿;6、X軸傳動桿;7、太陽能電池板;8、連接旋轉(zhuǎn)軸;9、舵機(jī);10;Y軸感光元件;11、傳動裝置;12、X軸感光元件。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種太陽光源自動追蹤和定位裝置,包括裝置本體1,所述裝置本體1內(nèi)底部設(shè)有傳動裝置11,所述傳動裝置11的上方設(shè)有工作臺2,所述工作臺2的上方設(shè)有傳動連接軸3,所述傳動裝置11穿過其上方設(shè)置的工作臺2與傳動連接軸3連接,所述傳動連接軸3的上方設(shè)有傳動模塊4,所述傳動模塊4的上方設(shè)置有Y軸傳動桿5,所述Y軸傳動桿5的頂端設(shè)置有太陽能電池板7,所述傳動模塊4的一側(cè)設(shè)置有X軸傳動桿6,所述X軸傳動桿6的頂端設(shè)置有舵機(jī)9,所述舵機(jī)9的一側(cè)設(shè)置有連接旋轉(zhuǎn)軸8。
優(yōu)選地,所述太陽能電池板7的內(nèi)部設(shè)置有Y軸感光元件10,所述Y軸感光元件10的一側(cè)設(shè)置有X軸光應(yīng)元件12。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述傳動裝置11與二維云臺連接,做為動力,所述Y軸感光元件10與X軸感光元件12內(nèi)部設(shè)置有光敏三極管。可通過左右三極管的電壓差值大小和正負(fù),控制傳動桿的占空比和旋轉(zhuǎn)方向來進(jìn)行定位光源。
優(yōu)選地,所述舵機(jī)9與太陽能電池板7通過連接旋轉(zhuǎn)軸8傳動連接。通過傳動連接可對太陽能電池板7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)控。
具體的,本實(shí)用新型在使用的時候,以二維云臺做動力傳動裝置,通過舵機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)對準(zhǔn)光源,當(dāng)太陽能電池板7內(nèi)部的光敏三極管受不同光強(qiáng)照射時,上下兩個相對光敏三極管檢測Y軸光強(qiáng),左右兩個三極管檢測X軸光強(qiáng),會產(chǎn)生相應(yīng)電流,利用四路電流檢測芯片轉(zhuǎn)化成電壓,經(jīng)過四路AD轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī),單片機(jī)內(nèi)部對X、Y軸感光元件電壓信號進(jìn)行處理。根據(jù)左右三極管的電壓差值大小和正負(fù),通過控制X軸舵機(jī)的占空比和旋轉(zhuǎn)方向來控制X軸傳動桿6的占空比和旋轉(zhuǎn)方向,當(dāng)X軸感光元件12的電壓差值小于0.2V,則認(rèn)為X軸調(diào)整完畢,對Y軸感光元件10管進(jìn)行同樣的采樣,根據(jù)壓差的大小和正負(fù)來調(diào)整Y軸舵機(jī),控制傳動軸運(yùn)動。若在系統(tǒng)啟動后,檢測裝置沒有檢測到光源,則X軸舵機(jī)會按照順時針方向旋轉(zhuǎn),待檢測到光強(qiáng), X軸兩個光敏三極管產(chǎn)生壓差時傳動軸則會執(zhí)行上述動作。
上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,而不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下,可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案,包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn),也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。