專利名稱：全自動跟蹤太陽控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬一種能使太陽能設(shè)備自動跟蹤太陽的控制裝置。
已知中國專利實用新型專利公報的公告號為CN2106997U公開的“多方位太陽能光感自動跟蹤器”它主要采用光電接收器和復(fù)合管放大電路，控制傳動機(jī)構(gòu)正反向自動跟蹤太陽，使太陽能設(shè)備與太陽光焦點固定。由于光感跟蹤器采用了正反向光電接收器，只能控制太陽能設(shè)備作水平方向的移動，無法實現(xiàn)跟蹤太陽升高或降低控制太陽能設(shè)備作垂直方向的移動。所以未能實現(xiàn)全方位太陽能光感自動跟蹤。
本實用新型的目的，是為解決上述的問題，而提供一種可實現(xiàn)跟蹤太陽的偏轉(zhuǎn)和傾斜既垂直和水平方向的全自動跟蹤太陽控制器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案，是通過以下措施來完成的具有利用光敏電阻Rcds1-Rcds4組成的光電傳感器，與電阻R1-R4、可調(diào)電阻W1、W2、電源V1接成兩組橋式電路，接收轉(zhuǎn)換垂直或水平方向的光強(qiáng)差和電壓差，當(dāng)垂直方向的不同光強(qiáng)時，使Rcds1、Rcds2的阻值改變，電橋上A、B兩點輸出的零電壓失去平衡，此電壓輸出到運(yùn)放器A1輸入端Ic1的9、10腳，經(jīng)放大后由A1的輸出端Ic1的8腳輸出，通過電阻R28加到運(yùn)放器A3、A5組成的電壓上下限比較器同相輸入端Ic1的5腳和Ic2的3腳，當(dāng)A1輸出端大于設(shè)定的電壓U1或A1小于設(shè)定電壓U2時，分別由運(yùn)放器A8、A5的輸出端Ic1的7腳和Ic21腳輸出，使電壓經(jīng)二極管D6的正極或D12負(fù)極輸出給由可調(diào)電阻W3、電容C1、電阻R37或W6、C4、R40組成的延時電路的輸入端W3或W6，通過電阻R37或R40輸出到晶體管BG3、BG4或BG9、BG10組成開關(guān)電路的輸入端1或2端子上，使BG4或BG10導(dǎo)通，繼電器J1或J2的常開點J1-K或J2-k閉合，使電機(jī)M1正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)形成由下向上或由上向下的垂直方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)水平方向的不同光強(qiáng)時，使Rcds3、Rcds4的阻值改變，電橋上C、D兩點輸出的零電壓失去平衡，此電壓輸出到運(yùn)放器A2輸入端Ic1的12、13腳，經(jīng)放大后由A2的輸出端Ic1的14腳輸出，通過電阻R11加到由A4、A6組成的電壓上下限比較器同相輸入端Ic1的3腳和Ic2的5腳，當(dāng)A2輸出端大于A4或小于A6設(shè)定的電壓U3、U4時，分別由運(yùn)放器A4、A6輸出端Ic1的1腳和Ic27腳輸出，使電壓經(jīng)二極管D8正極或D10負(fù)極輸出給由可調(diào)電阻W4、電容C2、電阻R38或W8、C3、R39組成的延時電路的輸入端W4或W5，通過電阻R38或R39輸出到晶體管BG5、BG6或BG7、BG8組成開關(guān)電路的輸入端3或4端子上，使BG6或BG8導(dǎo)通，繼電器J3或J4的常開點J3-K或J4-k閉合，使電機(jī)M2正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)形成由東向西或由西向東的水平方向轉(zhuǎn)動。
本實用新型具有如下特點1、整個控制器自動控制部分所用半導(dǎo)體元件少，絕大部分采用電阻元件，因而結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。
2、光電傳感放大器采用電橋和運(yùn)算放大器組成，使整機(jī)調(diào)整十分方便，只要將傳感器與太陽對正，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使電橋平衡，整機(jī)工作狀態(tài)就調(diào)整完畢。另一方面采用電橋組成光電傳感器如外界溫度變化時，傳感器內(nèi)的光敏電阻阻值變化，其阻值變化的絕對值不同，但比率相同(因光敏電阻采用相同材料制成，且采用同一批產(chǎn)品)，因而通過電橋作用，其輸出電壓不變，具有溫度補(bǔ)償作用。
3、光敏電阻(或光敏二級管)運(yùn)用遮擋和濾光技術(shù)，不直接暴露在直射陽光下，電橋采用低電壓供電，因而其通過電流極小，可延長使用壽命。
4、由于光電傳感放大器只對差模輸入信號放大，對共模信號有抑制作用，所以從光電傳感器到控制器之間的導(dǎo)線可采用任意導(dǎo)線而不怕電場干擾，這就可避免使用多蕊屏蔽電纜，可大大減少安裝線路費(fèi)用。
5、由于采用電阻可調(diào)試延時電路，可使跟蹤太陽時電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間和間歇時間的長短可調(diào)，以適應(yīng)不同的驅(qū)動器和太陽能設(shè)備的使用要求。同時保證了跟蹤精度要求，使最高跟蹤精度可小于0.05度(以水平運(yùn)轉(zhuǎn)時間間隔計算為小于12秒)。
6、控制器具有二級光控開關(guān)，使電動機(jī)在陰雨天停止轉(zhuǎn)動，又能使天黑后太陽能設(shè)備自動返回原處，做到無人置守。
7、控制電動機(jī)電路既可采用繼電器控制電路又可采用晶體管功率放大器。既可采用直流電動機(jī)，又可采用交流電動機(jī)，這就為使用地點和使用方法(如有人看守太陽能設(shè)備，無人看守太陽能設(shè)備，只有直流電源的地方等)，提供了最佳選擇方案。
8、采用四運(yùn)放集成電路可以減少元件數(shù)量，便于安裝調(diào)整，同時可縮小電路板面積，減小控制器的體積。這就大大降低了控制器的成本，擴(kuò)大了跟蹤器的使用范圍。
9、控制器安裝手動開關(guān)，可作為演示或人工調(diào)節(jié)太陽能設(shè)備轉(zhuǎn)向時使用，使其可在任意位置停放，這就為使用太陽能設(shè)備帶來方便。
10、控制器可自動搜尋太陽，如陽光斜射在受光面上的入射角度很大時，控制器可自動找尋太陽，搜尋范圍太陽射線與受光面平行或在受光面后面一定范圍里，均可自動跟蹤。
此外，跟蹤太陽的機(jī)械傳動部分，由齒輪減速機(jī)、絲杠(或滾珠絲杠)、渦輪渦桿減速機(jī)等根據(jù)不同的太陽能設(shè)備作不同組合而成。并把垂直轉(zhuǎn)動與水平轉(zhuǎn)動兩部分相組合，由兩臺電動機(jī)分別帶動繞水平軸作上下轉(zhuǎn)動和繞垂直軸作水平轉(zhuǎn)動，這樣就達(dá)到帶動太陽能設(shè)備的受光面跟蹤太陽轉(zhuǎn)動的目的。
本實用新型將結(jié)合附圖實施例作具體的描述


圖1為全自動跟蹤太陽控制器的電路原理圖。
圖2為繼電器控制交流電機(jī)電路原理圖。
圖3為圖2另一實施例的繼電器控制直流電機(jī)電路原理圖。
圖4為另一實施例的晶體管無觸點功率輸出電路原理圖。
圖5為光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中Rcds1、Rcds2、R1、R2、W1、電源V1接成橋式電路，光敏電阻Rcds1、Rcds2隨光照強(qiáng)度不同其阻值改變，由它們組成垂直方向的光電變換電路。傳感器接收上下方向光強(qiáng)相同時，調(diào)節(jié)W1使電橋平衡，此時電橋上A、B兩點輸出電壓為零。當(dāng)上下方向光強(qiáng)不同時，電橋失去平衡，A、B兩點輸出電壓不為零。該電壓輸出到運(yùn)算放大器A1的兩個輸入端子即Ic1的9、10腳，經(jīng)放大后由A1的輸出端Ic1的8腳輸出，此電壓加到由運(yùn)放器A3、A5組成的電壓上下限比較器同相輸入端Ic1的5腳和Ic2的3腳。運(yùn)放A3設(shè)定的比較電平U1是由電阻R13、R14組成的分壓電路確定。運(yùn)放A5設(shè)定的比較電平U2是由電阻R15、R16組成的分壓電路確定。當(dāng)運(yùn)放A1放大后的電壓經(jīng)Ic1的8腳輸出后，通過電阻R28加到運(yùn)放器A3、A5同相端，由運(yùn)放A3、A5的輸出端Ic1的7腳和Ic21腳輸出。當(dāng)A3輸入電壓大于U1時，Ic1的7腳輸出正電壓，此電壓加到二極管D6的正極，由D6負(fù)極輸出后輸入到由W3、C1、R37組成的延時電路的輸入端W3，通過電阻R37輸出到晶體管BG3、BG4組成的開關(guān)電路的輸入端1上，使BG4導(dǎo)通，由于繼電器J1線圈兩端接在BG4的集電極和電源V1之間，故J1吸合，見圖2J1-K的常開點閉合，常閉點斷開，電機(jī)M1電路接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動驅(qū)動器正轉(zhuǎn)，使傳動機(jī)構(gòu)由下向上轉(zhuǎn)。此時即是太陽由地平線上升至最高點時的電機(jī)轉(zhuǎn)動方向。
當(dāng)運(yùn)放A1輸出電壓小于A5設(shè)定電壓U2時，A5的輸出端Ic2的1腳輸出負(fù)電壓，此電壓加到二極管D12負(fù)極，由正極輸出，加到W6、C4、R40組成的延時電路輸入端W6，由電阻R40輸出到晶體管BG9、BG10的輸入端子2上。此時BG10導(dǎo)通，接在BG10集電極和電源V之間的繼電器J2吸合，其接點J2K的常開點閉合，常閉點斷開。將電機(jī)M1的電源電路接通，電機(jī)M1反向轉(zhuǎn)動，帶動驅(qū)動器反轉(zhuǎn)，使傳動機(jī)構(gòu)帶動太陽能設(shè)備隨太陽從最上點向下運(yùn)行。
當(dāng)運(yùn)放A1輸出電壓小于U1時，Ic1的7腳輸出負(fù)電壓，此電壓加到二極管D6的正極，D6截止，其負(fù)極無正電壓輸出。延時電容C1上的正電壓經(jīng)電阻R33和二極管D5，Ic17腳放電，C1兩端電壓由正變零再變負(fù)。此時，由BG3、BG4組成的開關(guān)電路的輸入端子1的電位為負(fù)。BG4截止，繼電器釋放，常開接點J1-K釋放，常閉點閉合。電動機(jī)M1停轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備停止轉(zhuǎn)動。
當(dāng)運(yùn)放A1輸出電壓大于U2時，運(yùn)放器A5的輸出端Ic2的1腳輸出正電壓，此電壓加到二極管D12的負(fù)極，D12截止，其正極端無電壓輸出，此時延時電容C4通過電阻R36、D11與A5輸出端Ic2的1腳放電，此時開關(guān)電路的輸入端子2為正，晶體管BG10截止，繼電器J2釋放，接點J2-K常開點斷開，常閉點閉合，此時電機(jī)停轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備不動。
由Rcds3、Rcds4、電阻R3、R4、W2與電源V1組成電橋，當(dāng)傳感器東西方向光強(qiáng)相等時，調(diào)節(jié)W2使電橋C、D兩點輸出電壓為零。當(dāng)東西方向光強(qiáng)不同時，Rcds3、Rcds4的阻值改變，電橋失去平衡，C、D兩點有電壓輸出。該電壓由運(yùn)放器A2的兩個輸入端Ic1的12、13兩腳輸入，經(jīng)放大后由A2的輸出端Ic1的14腳輸出。通過電阻R11加到由A4、A6組成的電壓上下限比較器的輸入端Ic1的3腳和Ic2的5腳，A4比較電平U3由電阻R19、R20分壓設(shè)定，A6的比較電壓由電阻R17、R18組成的分壓電路設(shè)定。當(dāng)A2的輸出電壓加到A4的同相輸入端Ic1的3腳時，此電壓大于A4的比較電平U3，則A4的輸出端Ic1的1腳輸出正電壓，此電壓加到二極管D8正極，從D8負(fù)極輸出后加到由W4、電容C2、R38組成的延時電路上，經(jīng)延時后由R38輸出到由晶體管BG5、BG6組成的開關(guān)電路的輸入端子3上，使BG6導(dǎo)通，接在BG6集電極與電源V+之間的繼電器J3吸合，見圖2其接點J3-k的常開接點閉合，常閉點斷開，使電動機(jī)M2的電路接通，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動，帶動驅(qū)動器使太陽能設(shè)備跟隨太陽自東向西轉(zhuǎn)動。
當(dāng)輸入A4的電壓小于比較電壓U3時，A4的輸出電壓為負(fù)，此電壓從Ic11腳輸出后加到二極管D8正極，二極管D8截止，此時延時電容C2通過R34、D7，Ic11腳放電，輸出端子3的電位由正到零再變負(fù)，此時開關(guān)電路的輸入端子3電位為負(fù)，因此BG8截止，繼電器J3釋放，其常開接點斷開，常閉接點閉合，電機(jī)M2停轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備不動。
當(dāng)運(yùn)放A2輸出端電壓加到A6的同相端Ic2的5腳時，若此電壓小于A6的比較電壓U4，則A6輸出負(fù)電壓，此電壓由Ic2的7腳輸出加到二極管D10的負(fù)極，由D10正極輸出加到由W5、電容C3、R39組成的延時電路的輸入端W5上，經(jīng)延時后從R39輸出到由BG7、BG8組成的開關(guān)電路的輸入端子4上，使BG8導(dǎo)通，由于J4的線圈兩端接在BG8的集電極與電源負(fù)極之間，故繼電器J4吸合。此時J4的接點J4-k的常開點閉合，常閉點斷開，電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動器帶動太陽能設(shè)備自西向東轉(zhuǎn)動。該部分電路可根據(jù)需要取舍，因為太陽只能從東向西轉(zhuǎn)，所以只能出現(xiàn)在光電傳感器的西側(cè)，不可能出現(xiàn)在光電傳感器的東側(cè)。若非演示用的控制器，此部分電路可以不加，但控制電機(jī)反轉(zhuǎn)的繼電器必須安裝。
若A2的輸出電壓大于A6的比較電壓U4時，則A6的輸出端電壓為正，Ic2的7腳輸出正電壓，此電壓加到二極管D10上，使D10截止，延時電容C3通過R35、D9，Ic27腳放電，輸出端子4的電位由負(fù)到零再變正，開關(guān)電路輸入端子4的電位變正，BG8截止，接在BG8的集電極和電源負(fù)極之間的繼電器J4釋放，其接點J4-k的常開接點斷開，常閉接點閉合，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備不動。
跟蹤控制器的陰雨天電機(jī)停止轉(zhuǎn)動和黑天后自動返回朝向東方的控制是由光敏電阻Rcds5和運(yùn)放A7、A8晶體管BG1、BG2等元件組成。運(yùn)放A7、A8組成上下限電壓比較器，其比較電壓U5由R21、R24對電壓V+的分壓確定，U6由R22、R25對電壓V+的分壓確定。信號電壓由Rcds5、R23、R26對V+的分壓電路組成，當(dāng)Rcds5受的光強(qiáng)較大時(即有太陽時)，其阻值變小，此時E點電位升高。當(dāng)該電位大于U5時，運(yùn)放器A8的輸出端Ic2的8腳輸出正電壓，此電壓加到二極管D14的負(fù)極，D14截止，晶體管BG2基極通過R32、R41和D15與正電位接通，BG2截止。當(dāng)E點電位大于U6時，運(yùn)放器A7輸出端Ic2的14腳負(fù)電壓，此電壓輸入到二極管D13的正極，D13截止，BG1截止，此時通過BG1的集電極和電源V+相連的繼電器J5和通過BG2的集電極和電源V-相連的繼電器J6都不吸合，這兩個繼電器的常開接點J5－K1－J5－K4，J6－k1、J6－K2斷開，開關(guān)電路J1、J2、J3、J4處于正常工作狀態(tài)，此時跟蹤器將跟隨太陽轉(zhuǎn)動。
當(dāng)太陽被陰雨天的云層遮擋時，天空亮度降低，光敏電阻Rcds5的阻值增大，E點電位降低。當(dāng)此電位小于A7比較電位U6時，A7輸出端Ic2的14腳輸出正電壓，此電壓輸入到二極管D13的正極，D13導(dǎo)通，由D13負(fù)極輸出加到由R29、C5、R30組成的延時電路的輸入端R29上，由R30輸出到BG1基極，此時BG1導(dǎo)通，連接于BG1集電極和電源V+之間的繼電器J5導(dǎo)通。其接點J5－K1－J5－k4閉合。此時開關(guān)電路J1-J4的輸入端子1-4全部接地.開關(guān)管BG4、BG6、BG8、BG10截止，連接在它們的集電極與電源V+或V-之間的繼電器線圈斷電，J1、J2、J3、J4的常開點斷開，兩個電動機(jī)均不動。
當(dāng)天黑以后，光敏電阻Rcds5的阻值進(jìn)一步增大，E點電位也進(jìn)一步下降。當(dāng)該電位小于運(yùn)放器A8的比較電位U5時，A8的輸出端Ic2的8腳輸出負(fù)電壓，此電壓加到二極管D14的負(fù)極，通過D14正極輸出加到由R31、C6、R32組成的延時電路輸入端R31，由R32輸出加到晶體管BG2的基極，BG2導(dǎo)通，連接于BG2集電極和電源V-之間的繼電器線圈J6導(dǎo)通。J6的常開點J6－K1、J6－k2閉合，繼電器J1、J4線圈一端由于與電源V-、V+相連，另一端通過J6－K1、J6－k2常開點與公共地端相連，故當(dāng)常開點閉合后，J1、J4導(dǎo)通，其常開點J1－k、J4－K接通，電機(jī)M1、M2電路接通，M1正轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備自下向上轉(zhuǎn)，碰到限位開關(guān)K11后，K11斷開，電機(jī)M1停止轉(zhuǎn)動，太陽能設(shè)備在垂直方向不動。當(dāng)J4－K接通后，M2反轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備自西向東轉(zhuǎn)，當(dāng)碰到限位開關(guān)K1－3后，K1－3常開點閉合，BG2、BG1截止，其工作過程如同Rcds5被陽光照射時的工作情況，這時BG2、BG1截止，J5、J6斷電，其常開接點斷開，電動機(jī)M2停止轉(zhuǎn)動，太陽能設(shè)備東西方向停止不動。
為了控制采用直流電機(jī)，還可作下述的改變。
圖3所示為繼電器控制直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動電路原理圖。當(dāng)垂直方向光強(qiáng)變化時，控制器的開關(guān)電路J1動作，使常開點J1－k1、J1－K2閉合，控制垂直方向轉(zhuǎn)動的電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備自下向上轉(zhuǎn)動。當(dāng)開關(guān)電路J2吸合時，常開點J2－k1、J2－K2閉合，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，太陽能設(shè)備自上向下轉(zhuǎn)動。從而完成垂直方向?qū)μ柕母櫋?br> 當(dāng)控制器的開關(guān)電路J3吸合時，常開點J3－k1、J3－K2閉合，控制水平轉(zhuǎn)動的電機(jī)M2正向轉(zhuǎn)動，太陽能設(shè)備自東向西轉(zhuǎn)，完成跟蹤太陽的動作。當(dāng)開關(guān)電路J4吸合時，常開點J4－k1、J4－K2閉合，電機(jī)M2反向轉(zhuǎn)動，完成自動返回的動作。
為了適應(yīng)不同太陽能設(shè)備的需要，其功率輸出可采用晶體管無觸點開關(guān)電路和繼電器有觸點開關(guān)電路兩種輸出形式驅(qū)動電動機(jī)。繼電器有觸點開關(guān)電路可直接驅(qū)動交流電機(jī)和直流電機(jī)，但由于接點壽命和電火花等因素影響，其故障較多，壽命較短，因此可采用晶體管無觸點開關(guān)電路，此電路壽命長，故障少，但只限于驅(qū)動直流電動機(jī)。
圖4示出了晶體管無觸點功率輸出電路原理圖。
由
圖1中的輸出端子1的電壓為正時，電壓放大器BG11的輸入端子1a為正電位，BG11導(dǎo)通，其集電極電位降低，通過R802加到由BG13組成的電壓放大器輸入端a1s、BG13導(dǎo)通，BG13的集電極電位升高。由于其集電極通過電阻R305、R307接到開關(guān)電路輸入端BG14的基極，則BG14基極電位升高，BG14導(dǎo)通，其集電極電位下降，由于BG14集電極接在由BG16-BG19組成的功率放大器的輸入端即BG16、BG17的基極a16上，故a16的電位下降。
BG16與BG17組成互補(bǔ)對稱電路，BG18與BG19組成另一組對稱電路，電動機(jī)接在這兩個互補(bǔ)電路的輸出端之間形成橋式接法，四個晶體管為電橋四個臂，此時由于a16的電位下降，BG17與BG18導(dǎo)通，直流電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動器帶動太陽能設(shè)備自下向上轉(zhuǎn)動。
當(dāng)輸出端子1的電壓為負(fù)時，輸入端子1a為負(fù)電位，BG11截止，BG13、BG14都截止，此時如BG12截止，則BG15截止，功率放大器的兩個輸入端電位相等，電機(jī)M1停止，太陽能設(shè)備不動。
如輸出端子2的電壓為正時，BG12的輸入端2。為正電壓，BG12截止，則BG15截止，此時如BG11截止，則BG14截止，功率放大器兩個輸入端a16、a18電位相等，直流電機(jī)M1停止，太陽能設(shè)備不動。
如輸出端子2的電壓為負(fù)時，輸入端26為負(fù)電壓，BG12導(dǎo)通，開關(guān)管BG15導(dǎo)通，a18電位下降為負(fù)值，此時BG16、BG19導(dǎo)通，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，帶動太陽能設(shè)備跟隨太陽從上向下轉(zhuǎn)動。
水平轉(zhuǎn)動電機(jī)電路工作原理圖與垂直轉(zhuǎn)動原理圖相同，只是應(yīng)將
圖1控制電路中的輸出端子3、4接到圖4的(3a)和(4a)兩個輸入端子上，四個功率輸出管控制電動機(jī)(M2)作東西方向轉(zhuǎn)動。
圖5示出了光電傳感器的整體結(jié)構(gòu)圖。它具有采用一支不透明的遮光管1，在其下部對稱開有四個透光孔6，將光敏電阻(Rcds1-Rcds4)4(或光敏二極管)分別安裝在分隔成“十”字形不透明絕緣隔離體內(nèi)，兼作R1的引線固定基座，并將基座整體設(shè)置在遮光管1內(nèi)，將管口堵嚴(yán)，分別使電阻(Rcds1-Rcds4)4的各光敏面正對應(yīng)于透光孔6上，以充分接收陽光。透光孔6的部位處分別裝置的反射光套管7和擋光圈8，將光敏電阻(Rcds5)3裝在遮光管1的上端部，并罩以半透明的頂罩2組成。反射光套管7的端面應(yīng)光滑平整，其作用是將照射在套管7端面上的陽光反射到透光孔6內(nèi)的光敏(Rcds1-Rcds4)4上。這樣只要相對的兩個小孔外面套管7兩側(cè)光強(qiáng)下同，相對應(yīng)的兩個阻值就會一個增大，另一個減小。從而將光的強(qiáng)弱變成電阻值大小的變化，完成光電信號的變換。
為了提高在弱光和有障礙物影響光線的地理位置時的跟蹤精度，使其擋光圈8的端面高度比透光孔6上沿略高，其作用是遮擋圓管四周射入小孔內(nèi)的散射光，以提高直射到套管端面上的陽光向小孔內(nèi)反射的光強(qiáng)度與四周散射光向小孔內(nèi)散射的光強(qiáng)度的比值，從而提高了跟蹤太陽的精度，可在反射光套管7的上端安裝紅色或黃色濾光透明片5組成透光窗將小孔遮擋，這樣更進(jìn)一步濾掉散射光，使遮光管1兩側(cè)的光強(qiáng)更接近于太陽直射光強(qiáng)，這樣就更進(jìn)一步提高了跟蹤太陽的精度。通過濾光和遮光處理，使跟蹤器在任何情況下全天跟蹤太陽最低精度小于±2度，如果不加濾色片5和擋光圈8，在弱光和有障礙物靠近或遮擋太陽的一部分時，跟蹤器的全天跟蹤精度將達(dá)到±10度以上。
權(quán)利要求1.全自動跟蹤太陽控制器，包括光電傳感器和放大電路組成垂直或水平方向光電轉(zhuǎn)換空制電路，其特征在于，由光敏電阻Rcds1-Rcds4組成的光電傳感器，與電阻R1-R4、可調(diào)電阻W1、W2、電源V1接成兩組橋式電路，接收轉(zhuǎn)換垂直或水平方向的光強(qiáng)差和電壓差，當(dāng)垂直方向的不同光強(qiáng)時，使Rcds1、Rcds2的阻值改變，電橋上A、B兩點輸出的零電壓失去平衡，此電壓輸出到運(yùn)放器A1輸入端Ic1的9、10腳，經(jīng)放大后由A1的輸出端Ic1的8腳輸出，通過電阻R28加到運(yùn)放器A3、A5組成的電壓上下限比較器同相輸入端Ic1的5腳和Ic2的3腳，當(dāng)A1輸出端大于設(shè)定的電壓U1或A1小于設(shè)定電壓U2時，分別由運(yùn)放器A3、A5的輸出端Ic1的7腳和Ic21腳輸出，使電壓經(jīng)二極管D6的正極或D12負(fù)極輸出給由可調(diào)電阻W3、電容C1、電阻R37或W6、C4、R40組成的延時電路的輸入端W3或W6，通過電阻R37或R40輸出到晶體管BG3、BG4或BG9、BG10組成開關(guān)電路的輸入端1或2端子上，使BG4或BG10導(dǎo)通，繼電器J1或J2的常開點J1-K或J2-k閉合，使電機(jī)M1正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)形成由下向上或由上向下的垂直方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)水平方向的不同光強(qiáng)時，使Rcds、Rcds4的阻值改變，電橋上C、D兩點輸出的零電壓失去平衡，此電壓輸出到運(yùn)放器A2輸入端Ic1的12、13腳，經(jīng)放大后由A2的輸出端Ic1的14腳輸出，通過電阻R11加到由A4、A6組成的電壓上下限比較器同相輸入端Ic1的3腳和Ic2的5腳，當(dāng)A2輸出端大于A4或小于A6設(shè)定的電壓U3、U4時，分別由運(yùn)放器A4、A6輸出端至c1的1腳和Ic27腳輸出，使電壓經(jīng)二極管D8正極或D10負(fù)極輸出給由可調(diào)電阻W4、電容C2、電阻R38或W5、C3、R39組成的延時電路的輸入端W4或W5，通過電阻R38或R39輸出到晶體管BG5、BG6或BG7、BG8組成開關(guān)電路的輸入端3或4端子上，使BG6或BG8導(dǎo)通，繼電器J3或J4的常開點J3-K或J4-k閉合，使電機(jī)M2正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)形成由東向西或由西向東的水平方向轉(zhuǎn)動。
2.按權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，運(yùn)放A3、A4設(shè)定比較電平U1、U3的分壓電路，是由電阻R13、R14和R19、R20組成。
3.按權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，運(yùn)放A5設(shè)定比較電平U2的分壓電路，是由電阻R15、R16組成。
4.按權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，運(yùn)放A6設(shè)定比較電平U4的分壓電路，是由電阻R17、R18組成。
5.按權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的光電傳感器，它是由四支光敏電阻(Rcds1-Rcds4)4，分別安裝在分隔成“十”字形不透明絕緣隔離體內(nèi)，將其整體設(shè)置在帶有對應(yīng)透光孔6的不透明遮光管1內(nèi)及將電阻(Rcds5)3設(shè)置在半透明的頂罩2內(nèi)，使電阻(Rcds1-Rcds4)4的光敏面分別對應(yīng)于透光孔6上。
6.按權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，遮光管1的透光孔6處分別設(shè)置反射光套管7和擋光圈8，擋光圈8的端面應(yīng)略高于透光孔6，并在反射光套管7上端安裝濾光透明片5組透光窗。
專利摘要一種全自動跟蹤太陽控制器，包括光電傳感器和放大電路組成垂直或水平方向光電轉(zhuǎn)換控制電路，由光敏電阻R
文檔編號F24J2/38GK2248853SQ9621903
公開日1997年3月5日 申請日期1996年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月16日
發(fā)明者馬國勛 申請人:秦皇島市新能源辦公室