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专利名称：光线角度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种光线角度传感器。
背景技术：
太阳是人类可以进行无限利用的宝贵资源。随着科技的发展，对太阳能的利用日 益加深。但太阳发射的光线是有角度的，并且角度是不断变化的，这就需要在利用太阳能 时，考虑到光线角度的变化，以使太阳能的利用效率提高。因此，有人发明了配合太阳能装 置使用的光线角度传感，但是这些光线角度传感器通常结构复杂、费用高昂。现在市场上还 没有一种结构简单、费用低廉并且具有良好精度的光线角度传感器。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、费用低廉并且精度优良的光线 角度传感器。 为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案 —种光线角度传感器，包括一个不透光的由半球形面和圆形平面围成的半球形壳 体，该半球形壳体的对称轴心位置具有一个透光孔，半球形壳体的半球形面内表面密布有 光敏元件。 为了避免进入半球形壳体内部的光线发生折射、使进入半球形壳体内的光线角度 和外界保持一致，所述透光孔设有透光片，所述半球形壳体内抽成真空。 为了保证光线角度传感器感测光线角度的精确，所述透光孔的大小为足以使照射 入的光线覆盖住两个光敏元件之间的空隙，又不会产生散射。 为了能够在不使用时，保护透光片的透光性，所述半球形壳体外设置有保护罩。
采用上述技术方案，当光线从透光孔射入，射入的光线沿着光线射入的角度直接 射到与该方向对应的光敏元件上，然后该光敏元件感测到光信号，将该光信号传递给与光 线角度传感器配套使用的计算装置，根据该光敏元件在半球形壳体的球面的内表面的位置 计算出光线射入的角度。因此，本发明结构简单、费用地量，具有精确感测出光线角度的优 点。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明 图1为本发明的结构示意图。 图2为本发明的获得光线角度坐标原理图。 图3为本发明使用方式示意图的使用方式示意图。 图中 100，光线角度传感器l，半球形壳体ll，半球形面12，圆形平面 13，透光孔14，光敏元件 15，透光片 16，保护罩
200，水平仪 300，铅垂仪 400，调节螺母
具体实施例方式
如图1所示，本发明的光线角度传感器100，包括不透光的半球形壳体1，该半球形 壳体1由半球形面11和圆形平面12围绕而成。在圆形平面12中心，即半形壳体1的对称 轴心位置具有一个透光孔13，半球形球面11的内表面密布有光敏元件14，所述光敏元件14 可以采用光敏二极管或者光敏三极管或者其它光敏元件。 为了避免进入半球形壳体1内部的光线发生折射、使进入半球形壳体内的光线角 度尽可能和外界保持一致，所述透光孔11设有透光片15，半球形壳体1内抽成真空。
为了保证光线角度传感器感测光线角度的精确，所述透光孔11的大小为足以使 照射入的光线覆盖住两个光敏元件14之间的空隙，又不会产生散射。 为了能够在不使用时，保护透光片的透光性，所述半球形壳体1外设有保护罩，至 少是透光孔处设置有保护罩16。 如图2所示，本发明的光线角度传感器的工作原理是这样的 当光线从透光孔11进入照射到球面上一点A时，从俯视图上看这点A到半球轴心 的距离是P ，坐标原点0到这点的连线在xOy平面上的投影与x轴的夹角为cp，半球的半径
为r，那么这条太阳光线与x轴，y轴，z轴夹角e x， e y， e z的余弦分别是 C0S( )=PC，)C0S( )=PSi，)cos(e ) _ P2 通过上述公式，就可以计算出光线角度。 如图3所示，本发明的光线角度传感器的使用方式如下 将光线角度传感器100竖直放置，即将光线传感器的半球形壳体1的圆形平面12 保持竖直，可以结合水平仪200和铅垂仪300来调整角度传感器100通过调节螺母400调 节保持竖直，让光线从透光孔11射入光线角度传感器100的半球形壳体1内，照射在某个 光敏元件14上，该光敏元件14就可以将接受的光信号转换沉电信号，有配合光线角度传感 器的计算装置计算出光线角度。如果当有一片的光敏元件同时有反应时，取中间的那一个 作为角度方位。 通过上述描述可以看出，本发明结构简单，费用低廉，具有精确感测出光线角度的 优点。 以上就是本发明的光线角度传感器，但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具 体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为 是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修 饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求
一种光线角度传感器，其特征在于包括一个不透光的由半球形面和圆形平面围成的半球形壳体，该半球形壳体的对称轴心位置具有一个透光孔，半球形壳体的半球形面内表面密布有光敏元件。
2. 根据权利要求l所述的光线角度传感器，其特征在于所述透光孔设有透光片，所述 半球形壳体内抽成真空。
3. 根据权利要求1或2所述的光线角度传感器，其特征在于所述透光孔的大小为足 以使照射入的光线覆盖住两个光敏元件之间的空隙，又不会产生散射。
4. 根据权利要求1或2所述的光线角度传感器，其特征在于所述半球形壳体外设置 有保护罩。
5. 根据权利要求3所述的光线角度传感器，其特征在于所述半球形壳体外设置有保护罩。
全文摘要
本发明涉及一种光线角度传感器，包括一个不透光的由半球形面和圆形平面围成的半球形壳体，该半球形壳体的对称轴心位置具有一个透光孔，半球形壳体的半球形面内表面密布有光敏元件。该光线角度传感器结构简单、费用地量，具有精确感测出光线角度的优点。
文档编号G01C1/00GK101762261SQ20081020308
公开日2010年6月30日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者潜龙昊, 王雪岚 申请人:上海市七宝中学