[发明专利]一种太阳方位角测量仪

说明书

技术领域

本发明属于太阳方位角测量技术领域，尤其是涉及一种太阳方位角测量仪。

背景技术

随着近代科学技术的突飞猛进、社会经济的发展以及世界常规资源额枯竭，太阳能资源被越来越多的开始应用，太阳能是一种清洁能源，无污染，取之不尽用之不竭，因此太阳能被广泛的应用在发电、照明、取暖、集热领域，应用十分的广泛。但是由于地球的公转和自转，太阳能照射方位角时时刻刻都在变化，而太阳方位角的测量十分麻烦，传统的太阳方位角测量仪要么结构过于简单，导致测量精度不高，要么控制过程繁琐，使用操作不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳方位角测量仪，其结构简单，加工制作方便且使用操作简便、使用效果好，测量精度高，并能控制指针精确指示太阳照射的方位角。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳方位角测量仪，其特征在于：包括底座、外壳、校准单元、扣盖在外壳上的示值圆盘和布设在所述示值圆盘上的方位角角度指针，所述底座为圆形，所述外壳为环形，且外壳内设置有微型步进电机和电子线路板；所述电子线路板上设置有控制器、检测太阳光线的光电传感器、对光电传感器输出的信号进行修正的误差补偿电路、与误差补偿电路相接的放大电路、与放大电路相接且对放大电路输出的信号进行抗干扰处理的滤波电路、与滤波电路相接且将其输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、用于驱动微型步进电机工作的电机驱动电路和用于对微型步进电机供电的电源；所述A/D转换器与控制器相接，所述误差补偿电路与光电传感器相接，所述电机驱动电路分别与控制器和微型步进电机相接，所述电源与微型步进电机相接；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座底部且其高度可上下调节的伸缩底腿和安装在示值圆盘内的水平仪，所述方向校准单元包括指南针机械指针、指南针磁极装置、调节蜗杆和安装在调节蜗杆末端的调节手柄；所述微型步进电机固定在底座上且其靠近外壳的内壁处，所述指南针磁极装置安装在底座的圆心处，所述指南针磁极装置上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机和蜗轮蜗杆装置，所述调节蜗杆的前端穿过外壳并从蜗轮蜗杆装置的侧面插接入蜗轮蜗杆装置中，所述蜗轮蜗杆装置的顶部安装动力输出轴，所述指南针机械指针和方位角角度指针由下至上安装在动力输出轴顶部且二者均位于示值圆盘上方；所述示值圆盘上刻有方位角指示刻度，所述方位角指示刻度的刻度值按照逆时针方向由小到大排列。

上述一种太阳方位角测量仪，其特征是：所述伸缩底腿的数量为多个。

上述一种太阳方位角测量仪，其特征是：所述光电传感器包括与微型步进电机正转相对应的正向光敏元件区、与微型步进电机反转相对应的反向光敏元件区和与微型步进电机停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。

上述一种太阳方位角测量仪，其特征是：所述电子线路板上还设置有与控制器相接的故障报警电路。

上述一种太阳方位角测量仪，其特征是：所述控制器为单片机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单，加工制作方便且投入成本较低。

2、使用操作简便，能方便、快捷地读出太阳的方位角。

3、使用效果好，测量精度高且性能可靠，不仅能精确地控制指针指示太阳照射的方位角，实现了方位角测量的自动化；同时采用智能误差补偿，大幅度提高了测量的精度。

综上所述，本发明结构简单，加工制作方便且使用操作简便、使用效果好，测量精度高，并能控制指针精确指示太阳照射的方位角。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

图3为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—底座；           2—外壳；            3—示值圆盘；

4—指南针机械指针； 6—方位角指示刻度；  7-1—控制器；

7-2—光电传感器；   7-3—误差补偿电路；  7-4—放大电路；

7-5—滤波电路；     7-6—A/D转换器；     7-8—电机驱动电路；

7-9—电源；         7-10—故障报警电路； 9—方位角角度指针；