基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计.pdf

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1、2014年第33卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)83基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计李加念，洪添胜，倪慧娜(1．昆明理工大学现代农业工程学院。云南昆明650500；2．华南农业大学工程学院，广东广州510642)摘要：为提高双轴太阳跟踪系统的跟踪精度，设计了一种全天候太阳跟踪传感器。该传感器主要由外壳、接口电缆、9个光电探头、倾角传感器SCA100T-D02及相应电路组成。晴天时通过光电探头检测太阳的位置，阴雨天气时通过SCA100T—D02实时反馈太阳能电池板转动后的倾角，以修正和消除太阳跟踪系统进行视日运动轨迹

2、跟踪时的机械误差。通过理论分析计算，确定了光敏电阻器在探头中的安装位置，传感器可感知高度角在-88．83。-88．83。范围内的太阳入射光线。经试验测试，传感器的倾角检测的最大相对误差为3．8％，能满足实际应用要求。关键词：太阳跟踪；传感器；光电；倾角；全天候；SCA100T-D02中图分类号：TK513．4文献标识码：A文章编号：1000--9787(2014)04-0083-04Design0fall—weathersun-trackingsensorbased0nDh_ot·oelect·ri-canc1Ii●ncli●natJi●on~1letJectJi■on；I：UJia—nia

3、n，HONGTian—sheng，NIHui．na(1．SchoolofModernAgriculturalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China；2．SchoolofEngineering，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510642，China)Abstract：Inordertoimprovetrackingprecisionofdouble—axissun—trackingsystem，anall—weathersun—track

4、ingsensorisdesigned．Thesensoriscomposedofshell，interfacecable，ninephotoelectricprobes，inclinationsensorSCA100T-D02andcorrespondingcircuits．Thephotoelectricprobesdetectpositionofthesuninsunnyday，andinordertomodifyandeliminatemechanicalerrorofsun·trackingsystemwhiletrackingsolarmotiontrajectoryinclou

5、dyandrainyday，SCA100T-D02isusedtoreahimefeedbackinclinationofsolarpanelafterrotation．Throughtheoreticalanalysisandcalculation，installationpositionofphotosensitiveresistorinprobeisdetermined，andthesensorcansenseincidentsunlightwhosealtitudeanglerangeof-88．83。一88．83。．Testresultsshowthatthemaximumrela

6、tiveerrorofthesensorforinclinationdetectionis3．8％．andcanmeetactualapplicationrequirement．Keywords：sun—tracking；sensor；photoelectric；inclination；all—weather；SCA100T-D020引言度反馈对系统进行修正，难以避免长期跟踪过程中产生的太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色能源。研究机械累积误差。光电跟踪法利用光电原理实时检测太阳位表明，采用跟踪太阳比固定安装太阳能电池板的太阳能接置进行跟踪，属于闭环控制方式，不受跟踪装置安装的地理收率提高3

7、7．7％。目前，国内外通常是基于视日运动轨迹位置和冬夏时差的影响与限制，可以获得较高的跟踪灵敏跟踪法和光电跟踪法设计太阳跟踪系统和跟踪传感度和跟踪精度，但受天气条件的影响较大，在非晴朗天气时器。视日运动轨迹跟踪法根据太阳的天文运行规律，误差较大，甚至会出现工作不正常。为提高跟踪精度，研究计算出每时每刻的太阳高度角与方位角，并以此作为参数人员将视日运动轨迹跟踪与光电跟踪相结合J，取得了很控制太阳跟踪装置。此方式