一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，包括光筒，所述光筒頂端開口且底端閉合，所述光筒的頂端設(shè)有濾光片，所述濾光片的下方設(shè)有物鏡，所述物鏡的下方設(shè)有目鏡，所述光筒的內(nèi)部底面設(shè)有電路板，所述目鏡對(duì)應(yīng)電路板的表面設(shè)有CMOS感光器，所述CMOS感光器與ARM處理器雙向電連接，所述ARM處理器與通訊接口雙向電連接。該基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，由于傳感器使用了圖像處理技術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)的光電二極管具有更高的精度，相對(duì)PSD或者四象限傳感器，具有無(wú)溫漂、數(shù)據(jù)穩(wěn)定度好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，傳感器同時(shí)具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟蹤系統(tǒng)集成，也可以靈活組網(wǎng)。
【專利說明】
一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)跟蹤傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的太陽(yáng)跟蹤傳感器使用光電二極管，精度低，使用PSD或者四象限傳感器，數(shù)據(jù)穩(wěn)定度低、成本高，為此，我們提出一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，包括光筒，所述光筒頂端開口且底端閉合，所述光筒的頂端設(shè)有濾光片，所述濾光片的下方設(shè)有物鏡，所述物鏡的下方設(shè)有目鏡，所述光筒的內(nèi)部底面設(shè)有電路板，所述目鏡對(duì)應(yīng)電路板的表面設(shè)有CMOS感光器，所述CMOS感光器與ARM處理器雙向電連接，所述ARM處理器與通訊接口雙向電連接，所述ARM處理器和通訊接口均設(shè)在電路板上，且電路板連接有連接電纜，所述連接電纜貫穿光筒的側(cè)面并且延伸至外部。
[0005]優(yōu)選的，所述光筒的兩端側(cè)面均套接有固定環(huán)，所述連接電纜貫穿光筒底部的固定環(huán)。
[0006]優(yōu)選的，所述光筒的底端還安裝有固定板，所述固定板與光筒底端固定環(huán)的底面接觸。
[0007]優(yōu)選的，所述通訊接口包括CAN收發(fā)器和網(wǎng)卡芯片，所述CAN收發(fā)器和網(wǎng)卡芯片均與ARM處理器雙向電連接。
[0008]優(yōu)選的，所述目鏡通過固定框設(shè)在光筒的內(nèi)部軸向中心位置。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，由于傳感器使用了圖像處理技術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)的光電二極管具有更高的精度，相對(duì)PSD或者四象限傳感器，具有無(wú)溫漂、數(shù)據(jù)穩(wěn)定度好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，傳感器同時(shí)具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟蹤系統(tǒng)集成，也可以靈活組網(wǎng)。
【附圖說明】

[00?0]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型光筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型原理示意圖。
[0013]圖中:1光筒、2濾光片、3連接電纜、4物鏡、5目鏡、6CMOS感光器、7電路板、8通訊接口、9 ARM處理器、10網(wǎng)卡芯片、11 CAN收發(fā)器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]請(qǐng)參閱圖1-3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，包括光筒I，光筒I頂端開口且底端閉合，光筒I的頂端設(shè)有濾光片2，濾光片2的下方設(shè)有物鏡4，物鏡4的下方設(shè)有目鏡5，目鏡5通過固定框設(shè)在光筒I的內(nèi)部軸向中心位置，光筒I的內(nèi)部底面設(shè)有電路板7，目鏡5對(duì)應(yīng)電路板7的表面設(shè)有CMOS感光器6，基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器采用類似開普勒望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，光學(xué)部分由特殊的濾光片2和兩組凸透鏡組成的，靠近CMOS感光器6的凸透鏡叫做目鏡5，靠近太陽(yáng)的凸透鏡叫做物鏡4，濾光片2安裝在物鏡4附近，可以濾除太陽(yáng)強(qiáng)烈的發(fā)散光芒，同時(shí)削弱光的照射強(qiáng)度，有效的保護(hù)后端設(shè)備，物鏡4所成的像雖然比原來的小，但它離感光器件很近，再加上目鏡5的放大作用，視角就可以變得很大，傳感器上使用的物鏡4焦距較長(zhǎng)，可以讓遠(yuǎn)處的太陽(yáng)落在目鏡5的焦點(diǎn)內(nèi)，靠近焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，目鏡5焦距較短，相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，用來把這個(gè)實(shí)像放大，形成正立、放大的虛像，便于圖像的分析和處理，CMOS感光器6與ARM處理器9雙向電連接，ARM處理器9與通訊接口 8雙向電連接，在ARM處理器9中加載有Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)中設(shè)有Linux V4L2、TCP/IP協(xié)議棧和CANOpen協(xié)議棧，LinuxV4L2可以載入應(yīng)用軟件，ARM處理器9和通訊接口 8均設(shè)在電路板7上，通訊接口 8包括CAN收發(fā)器11和網(wǎng)卡芯片10，CAN收發(fā)器11和網(wǎng)卡芯片10均與ARM處理器9雙向電連接，可以具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，且電路板7連接有連接電纜3，連接電纜3貫穿光筒I的側(cè)面并且延伸至外部，光筒I的兩端側(cè)面均套接有固定環(huán)，連接電纜3貫穿光筒I底部的固定環(huán)，光筒I的底端還安裝有固定板，固定板與光筒I底端固定環(huán)的底面接觸，傳感器硬件電路使用32位ARM處理器9作為主控芯片，使用CMOS感光器6采集圖像數(shù)據(jù)，外加網(wǎng)卡芯片10和CAN收發(fā)器11作為通訊接口 8。軟件包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議棧、CANOpen協(xié)議棧和應(yīng)用軟件，其中應(yīng)用軟件使用太陽(yáng)角度計(jì)算軟件，該軟件可以使用圖像處理算法，通過分析太陽(yáng)照片，不僅可以計(jì)算出太陽(yáng)角度偏差，同時(shí)可以根據(jù)光線的強(qiáng)弱，找出照片灰度與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度DNI的對(duì)應(yīng)關(guān)系，作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)型的光強(qiáng)儀，也可以使用日歷算法，傳感器內(nèi)部運(yùn)行日歷算法程序，可以根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間和經(jīng)瑋度信息計(jì)算太陽(yáng)高度角和方位角，通過通訊接口 8傳送給太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)，由于傳感器使用了圖像處理技術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)的光電二極管具有更高的精度，相對(duì)PSD或者四象限傳感器，具有無(wú)溫漂、數(shù)據(jù)穩(wěn)定度好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，傳感器同時(shí)具有Ethernet通信和CANOpen通信功能，可以方便的和外部跟蹤系統(tǒng)集成，也可以靈活組網(wǎng)。
[0016]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，包括光筒(I)，其特征在于:所述光筒(I)頂端開口且底端閉合，所述光筒(I)的頂端設(shè)有濾光片(2)，所述濾光片(2)的下方設(shè)有物鏡(4)，所述物鏡(4)的下方設(shè)有目鏡(5)，所述光筒(I)的內(nèi)部底面設(shè)有電路板(7)，所述目鏡(5)對(duì)應(yīng)電路板(7)的表面設(shè)有CMOS感光器(6)，所述CMOS感光器(6)與ARM處理器(9)雙向電連接，所述ARM處理器(9)與通訊接口(8)雙向電連接，所述ARM處理器(9)和通訊接口(8)均設(shè)在電路板(7)上，且電路板(7)連接有連接電纜(3)，所述連接電纜(3)貫穿光筒(I)的側(cè)面并且延伸至外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，其特征在于:所述光筒(I)的兩端側(cè)面均套接有固定環(huán)，所述連接電纜(3)貫穿光筒(I)底部的固定環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，其特征在于:所述光筒(I)的底端還安裝有固定板，所述固定板與光筒(I)底端固定環(huán)的底面接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，其特征在于:所述通訊接口(8)包括CAN收發(fā)器(11)和網(wǎng)卡芯片(10)，所述CAN收發(fā)器(11)和網(wǎng)卡芯片(10)均與ARM處理器(9)雙向電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像采集技術(shù)的高精度太陽(yáng)跟蹤傳感器，其特征在于:所述目鏡(5)通過固定框設(shè)在光筒(I)的內(nèi)部軸向中心位置。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK205721392SQ201620621104
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】柯尊輝, 許平, 許德林
【申請(qǐng)人】西部國(guó)際綠色能源斯特林(貴州)智能裝備制造有限公司