Датчик солнечной следящей системы Советский патент 1979 года по МПК G01W1/12 B64G3/00 

(54) ДАТЧИК СОЛНЕЧНОЙ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ

1

изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах ориентации и слежения солнечных установок.

Извес7ны датчики солнечных следящих систем, содержащие чувствительные элементы, симметрично расположенные на двух наклонных плоскостях и по плоскости симметрии разделенные затеняющей перегородкой на две части. В этих датчиках чувствительными элементами являются фоторезисторы 1 или фотоэлементы 2, а каждое плечо датчика представляет либо единичный чувствительный элемент, либо батарею этих элементов, известные датчики солнечных следящих систем характеризуются тем, что при больщих отклонениях оптической оси установки от направления солнечных лучей их чувствительность падает, так как величина выходного сигнала датчика зависит от угла падения солнечных лучей на поверхность чувсвительных элементов.

Целью изобрета1ия является повышение чувствительности датчика солнечной следящей системы. В описываемом датчике, содержащем одинаковые группы фотопреобразователей и затеняющие перегородки,это достигается тем, что в нем фотопреобразователи каждой группы расположены на плоскости выпуклого многогранника, разделенного по граням пополам затеняющими перегородками, причем группы каждой половины соединены между собой параллельно и образуют две электрические цепи, соединенные между собой по дифференциальной схеме.

На фиг. 1 показана конструктивная схема датчика; на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - осциллограмма изменения сигнала датчика в зависимости от угла его отклонения. Датчик содержит, например, щестигранник 1, фотоэлементы 2, 3, 4, 5, 6 и 7, перегородки 8 и 9 и ось 10 поворота. Фотоэлементы 2, 3 и 4 с одной стороны щестигранника и фотоэлементы 5, 6 и 7 с другой его стороны образуют две электрические цепи,

соединенные между собой по дифференциальной токовой схеме, а фотоэлементы, расположенные на разных гранях половины щестигранника, соединены между собой параллельно, как это показано на фиг. 2.

Датчик закрепляется на оси поворота так, что плоскость его симметрии СС перпендикулярна к плоскости приемной поверхности установки.

В положении установки, когда солнечные лучи параллельны плоскости симметрииСС и направлены перпендикулярно на приемную поверхность установки (нулевое положение датчика), чувствительные элементы обеих цепей датчика одинаково освещены. При этом выходной сигнал равен нулю, так как ЭДС обеих цепей равны и направлены навстречу одна другой. При отклонениях установки от нулевого положения в любую сторону на любой угол одна половина датчика частично или полностью затеняется в зависимости от угла отклонения установки, а освещение другой половины, соответственно, увеличено. В этом случае ЭДС затененной половины уменьщается, а другой, соответственно, увеличивается, и на выходе датчика появляется разность потенциалов, полярность которой соответствует направлению отклонения установки от направления солнечных лучей. По этому сигналу установка под действием исполнительного механизма (на чертежах не показан) поворачивается в сторону солнечных лучей и останавливается в нулевом положении, когда сигнал датчика оказывается равным нулю.

Изменение сигнала датчика в зависимости от угла отклонения установки и от направления солнечных лучей показано на осциллограмме фиг. 3, где видно, что сигнал датчика равен нулю также и при отклонении на 180° от нулевого положения. Однако это положение датчика не устойчивое, так как из-за непрерывного движения Солнца через С

некоторое времяНаправление сшнечных лучей изменяется на угол f, и тогда по сигналу датчика установка поворачивается на угол ШОГи занимает нулевое положение.

Таким образом, угол обзора датчика равен 360° - 2% где т - небольшая величина в пределах заданной точности слежения.

Форма и число граней многогранника, а также длина перегородок датчика определяются по заданной точности слежения. Чувствительные элементы, укрепленные на отдельных гранях многогранника могут быть как единичные, так и в виде батареи, в зависимости от требуемой величины выходного сигнала.

Формула изобретения

Датчик солнечной следящей системы, содержащий одинаковые группы фотопреобразователей и затеняющие перегородки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, фотопреобразователи каждой группы расположены на плоскости выпуклого многогранника, разделенного по граням пополам затеняющими перегородками, 5 причем группы каждой половины соединены между собой параллельно и образуют две электрические цепи, соединенные между собой по дифференциальной схеме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Выходной сигнал