日照传感器及日照测量装置制造方法及图纸

技术编号:13165865 阅读:82 留言:0更新日期:2016-05-10 11:19
本发明专利技术公开了一种日照传感器,包括:遮光板,包括日照面和背光面;光电转换电路,包括设置于所述遮光板日照面的、用于感应所述遮光板日照面的光照辐射的第一光敏电阻,以及设置于所述遮光板背光面的、用于感应所述遮光板背光面的光照辐射的第二光敏电阻。本发明专利技术还公开一种包括上述日照传感器的日照测量装置。所述日照传感器通过光敏电阻感应光照辐射,所述日照测量装置基于日照面和背光面的光照强度差进行日照检测,相比于传统暗筒式日照计,能够提高对日照时数的测量精度,实现了高精度自动化观测,可应用于构建气象物联网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及日照测量
,特别是涉及一种日照传感器及日照测量装置
技术介绍
日照是太阳辐射最直观的表现,日照时数是指太阳在一地实际照射的时数,其定义为太阳直接辐射强度达到或超过120W/m3那段时间的总和,以小时为单位。日照时数的分布规律,对于合理布局农业生产、规划城市建设、开发旅游资源、设计太阳能电站等具有重要的现实意义。目前,我国气象部门主要使用暗筒式日照计来计量日照时数,其主要原理如下:暗筒式日照计上端的圆筒底端封闭,筒内装有日照纸,筒两侧各有一个圆形小孔,太阳光从小孔射入,在涂有感光药剂的日照纸上形成感光迹线,每天日落后换下纸,依照感光迹线的长短,来统计当天的日照时数。但是,这种传统的暗筒式日照计,存在测量精度低,对记录介质的质量依赖程度高,需要每天更换记录介质和人工判读检测数据等缺陷,难以满足高精度自动化观测的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种日照传感器及日照测量装置,能有效地改善对日照辐射的测量准确性,提高对日照时数的测量精度,并且实现自动观测,可应用于构建气象物联网。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种日照传感器,包括:遮光板,包括日照面和背光面;光电转换电路,包括设置于所述遮光板日照面的、用于感应所述遮光板日照面的光照辐射的第一光敏电阻,以及设置于所述遮光板背光面的、用于感应所述遮光板背光面的光照辐射的第二光敏电阻。可选地,所述第一光敏电阻的个数为两个或者两个以上,所述第二光敏电阻的个数为两个或者两个以上。可选地,所述光电转换电路还包括与所述第一光敏电阻分别一一对应串联的分压电阻,以及与所述第二光敏电阻分别一一对应串联的分压电阻。可选地,所述遮光板的日照面为球面,所述遮光板的背光面为平面,所述背光面连接于所述日照面底端。一种日照测量装置,包括:如上所述的日照传感器;与所述日照传感器相连的、用于获取所述第一光敏电阻的输出电压信号和所述第二光敏电阻的输出电压信号、通过将所述第一光敏电阻的输出电压信号和所述第二光敏电阻的输出电压信号的差值与预设值比较得到日照强度检测结果的数据处理器。可选地,还包括:连接在所述日照传感器和所述数据处理器之间的信号调理电路模块,所述信号调理电路模块包括差分输入电路、运算放大电路、滤波电路和射随电路。可选地,还包括与所述数据处理器相连的、为所述数据处理器提供实时时间的时钟丰吴块。可选地,还包括与所述数据处理器相连的、用于获取经玮度数据的GPS模块。可选地,还包括与所述数据处理器相连的、用于驱动所述日照传感器转动的驱动电机; 所述驱动电机与所述日照传感器相连。可选地,还包括通过有线或无线方式与所述数据处理器相连的、从所述数据处理器获取日照强度检测结果的控制中心。由以上技术方案可知,本专利技术所提供的日照传感器,包括遮光板和光电转换电路,遮光板包括日照面和背光面,光电转换电路包括设置于遮光板日照面的第一光敏电阻和设置于遮光板背光面的第二光敏电阻,通过第一光敏电阻感应日照面的光照辐射,通过第二光敏电阻感应背光面的光照辐射,以根据日照面光照强度和背光面光照强度来检测日照辐射。本专利技术所提供的日照测量装置,包括上述日照传感器和数据处理器,数据处理器根据第一光敏电阻和第二光敏电阻的输出电压信号,得到对日照强度的检测结果。与传统的暗筒式日照计相比,所述日照测量装置可提高对日照辐射测量的测量准确性,有助于提高对日照时数的测量精度,并且所述日照传感器及日照测量装置实现了对日照的自动观测,可应用于构建气象物联网,可大大提高作业效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种日照传感器的结构示意图;图2为图1所示日照传感器的光电转换电路的示意图;图3为本专利技术实施例提供的一种日照测量装置的结构示意图。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。请参考图1,本专利技术实施例提供一种日照传感器,包括:遮光板100,包括日照面101和背光面102;光电转换电路200,包括设置于所述遮光板日照面101的、用于感应所述遮光板日照面的光照辐射的第一光敏电阻201,以及设置于所述遮光板背光面102的、用于感应所述遮光板背光面的光照福射的第二光敏电阻20 2。其中,所述遮光板的日照面101指太阳光可直接照射的一面,背光面102为遮光面,与外界光隔呙。所述光电转换电路200包括设置于遮光板日照面的第一光敏电阻201和设置于背光面的第二光敏电阻202,光敏电阻随光照强度的变化其电阻值会相应变化,所述日照传感器通过光敏电阻感应光照辐射强度,通过第一光敏电阻检测遮光板日照面的光照强度,通过第二光敏电阻检测背光面的光照强度。与传统暗筒式日照计采用感光药剂的化学测量方法相比,所述日照传感器可提高对日照辐射测量的测量准确性,有助于提高对日照时数的测量精度。本实施例中,所述日照传感器由光敏电阻输出的电压信号来表征光照强度大小,由设置于遮光板日照面101的第一光敏电阻201输出的电压信号表征日照面光照强度,由设置于遮光板背光面102的第二光敏电阻202输出的电压信号表征背光面光照强度。采用所述日照传感器件检测日照的方法为:计算第一光敏电阻的输出电压信号和第二光敏电阻的输出电压信号的差值A V,将该差值Δ V与预设值Δ Vref比较,所述预设值A Vref为当日照光辐射强度达到120W/V时该光电转换电路中产生的电压差值,当Δ V> ΔVref,判断为有日照;当AV<AVref,判断为无日照。当外界日照越强,日照面和背光面的光照强度差值就越大,因而A V越大,外界日照越弱,日照面和背光面的光照强度差值就越小,因而Δ V越小。因此,所述日照传感器根据日照面光照强度和背光面光照强度的差值判断日照,这样当外界光照辐射强度降低到临界值以下时,日照面的光照强度和背光面的光照强度的差值依然比较大,光电转换电路产生的电压差明显,从而可以提高检测准确度,因此所述日照传感器采用差分测量日照强度,有助于提高日照传感器的测量灵敏度,能够有效避免因光敏元件相对灵敏度不够而导致日照转换器件的灵敏度低下的情况。本实施例中,第一光敏元件201的个数可为两个或者两个以上。在检测日照面光照强度时,对多个第一光敏电阻201的输出电压信号作加权平均计算,得到日照面光敏电阻的输出电压信号的平均值Vtcip;S置于遮光板背光面的第二光敏元件202的个数可为两个或者两个以上,在检测背光面光照强度时,对多个第二光敏电阻202的输出电压信号作加权平均计算,得到背光面光敏电阻的输出电压信号的平均值V—。在判断日照时,光电转换电路的电压差值Α ν = ν_-ν^??,将该电压差值Δ V与预设值Δ Vre本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种日照传感器,其特征在于,包括:遮光板,包括日照面和背光面;光电转换电路,包括设置于所述遮光板日照面的、用于感应所述遮光板日照面的光照辐射的第一光敏电阻,以及设置于所述遮光板背光面的、用于感应所述遮光板背光面的光照辐射的第二光敏电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵兰普岳鹏飞梁楠李磊明宋超刘师
申请(专利权)人:河南省科学院应用物理研究所有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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