專利名稱：光線角度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其涉及一種光線角度傳感器。
背景技術(shù)：
太陽是人類可以進(jìn)行無限利用的寶貴資源。隨著科技的發(fā)展，對太陽能的利用日 益加深。但太陽發(fā)射的光線是有角度的，并且角度是不斷變化的，這就需要在利用太陽能 時，考慮到光線角度的變化，以使太陽能的利用效率提高。因此，有人發(fā)明了配合太陽能裝 置使用的光線角度傳感，但是這些光線角度傳感器通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)用高昂。現(xiàn)在市場上還 沒有一種結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用低廉并且具有良好精度的光線角度傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用低廉并且精度優(yōu)良的光線 角度傳感器。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 —種光線角度傳感器，包括一個不透光的由半球形面和圓形平面圍成的半球形殼 體，該半球形殼體的對稱軸心位置具有一個透光孔，半球形殼體的半球形面內(nèi)表面密布有 光敏元件。 為了避免進(jìn)入半球形殼體內(nèi)部的光線發(fā)生折射、使進(jìn)入半球形殼體內(nèi)的光線角度 和外界保持一致，所述透光孔設(shè)有透光片，所述半球形殼體內(nèi)抽成真空。 為了保證光線角度傳感器感測光線角度的精確，所述透光孔的大小為足以使照射 入的光線覆蓋住兩個光敏元件之間的空隙，又不會產(chǎn)生散射。 為了能夠在不使用時，保護(hù)透光片的透光性，所述半球形殼體外設(shè)置有保護(hù)罩。
采用上述技術(shù)方案，當(dāng)光線從透光孔射入，射入的光線沿著光線射入的角度直接 射到與該方向?qū)?yīng)的光敏元件上，然后該光敏元件感測到光信號，將該光信號傳遞給與光 線角度傳感器配套使用的計算裝置，根據(jù)該光敏元件在半球形殼體的球面的內(nèi)表面的位置 計算出光線射入的角度。因此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用地量，具有精確感測出光線角度的優(yōu) 點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的獲得光線角度坐標(biāo)原理圖。 圖3為本發(fā)明使用方式示意圖的使用方式示意圖。 圖中 100，光線角度傳感器l，半球形殼體ll，半球形面12，圓形平面 13，透光孔14，光敏元件 15，透光片 16，保護(hù)罩
200，水平儀 300，鉛垂儀 400，調(diào)節(jié)螺母
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的光線角度傳感器100，包括不透光的半球形殼體1，該半球形 殼體1由半球形面11和圓形平面12圍繞而成。在圓形平面12中心，即半形殼體1的對稱 軸心位置具有一個透光孔13，半球形球面11的內(nèi)表面密布有光敏元件14，所述光敏元件14 可以采用光敏二極管或者光敏三極管或者其它光敏元件。 為了避免進(jìn)入半球形殼體1內(nèi)部的光線發(fā)生折射、使進(jìn)入半球形殼體內(nèi)的光線角 度盡可能和外界保持一致，所述透光孔11設(shè)有透光片15，半球形殼體1內(nèi)抽成真空。
為了保證光線角度傳感器感測光線角度的精確，所述透光孔11的大小為足以使 照射入的光線覆蓋住兩個光敏元件14之間的空隙，又不會產(chǎn)生散射。 為了能夠在不使用時，保護(hù)透光片的透光性，所述半球形殼體1外設(shè)有保護(hù)罩，至 少是透光孔處設(shè)置有保護(hù)罩16。 如圖2所示，本發(fā)明的光線角度傳感器的工作原理是這樣的 當(dāng)光線從透光孔11進(jìn)入照射到球面上一點(diǎn)A時，從俯視圖上看這點(diǎn)A到半球軸心 的距離是P ，坐標(biāo)原點(diǎn)0到這點(diǎn)的連線在xOy平面上的投影與x軸的夾角為cp，半球的半徑
為r，那么這條太陽光線與x軸，y軸，z軸夾角e x， e y， e z的余弦分別是 C0S( )=PC，)C0S( )=PSi，)cos(e ) _ P2 通過上述公式，就可以計算出光線角度。 如圖3所示，本發(fā)明的光線角度傳感器的使用方式如下 將光線角度傳感器100豎直放置，即將光線傳感器的半球形殼體1的圓形平面12 保持豎直，可以結(jié)合水平儀200和鉛垂儀300來調(diào)整角度傳感器100通過調(diào)節(jié)螺母400調(diào) 節(jié)保持豎直，讓光線從透光孔11射入光線角度傳感器100的半球形殼體1內(nèi)，照射在某個 光敏元件14上，該光敏元件14就可以將接受的光信號轉(zhuǎn)換沉電信號，有配合光線角度傳感 器的計算裝置計算出光線角度。如果當(dāng)有一片的光敏元件同時有反應(yīng)時，取中間的那一個 作為角度方位。 通過上述描述可以看出，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)用低廉，具有精確感測出光線角度的 優(yōu)點(diǎn)。 以上就是本發(fā)明的光線角度傳感器，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，上述的具 體實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為 是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修 飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
一種光線角度傳感器，其特征在于包括一個不透光的由半球形面和圓形平面圍成的半球形殼體，該半球形殼體的對稱軸心位置具有一個透光孔，半球形殼體的半球形面內(nèi)表面密布有光敏元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光線角度傳感器，其特征在于所述透光孔設(shè)有透光片，所述 半球形殼體內(nèi)抽成真空。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光線角度傳感器，其特征在于所述透光孔的大小為足 以使照射入的光線覆蓋住兩個光敏元件之間的空隙，又不會產(chǎn)生散射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光線角度傳感器，其特征在于所述半球形殼體外設(shè)置 有保護(hù)罩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光線角度傳感器，其特征在于所述半球形殼體外設(shè)置有保護(hù)罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光線角度傳感器，包括一個不透光的由半球形面和圓形平面圍成的半球形殼體，該半球形殼體的對稱軸心位置具有一個透光孔，半球形殼體的半球形面內(nèi)表面密布有光敏元件。該光線角度傳感器結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用地量，具有精確感測出光線角度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01C1/00GK101762261SQ20081020308
公開日2010年6月30日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者潛龍昊, 王雪嵐 申請人:上海市七寶中學(xué)