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1、(10)申请公布号 CN 102305662 A (43)申请公布日 2012.01.04 CN 102305662 A *CN102305662A* (21)申请号 201110168352.4 (22)申请日 2011.06.21 G01J 1/00(2006.01) G01J 1/04(2006.01) G01J 1/02(2006.01) (71)申请人 江苏省无线电科学研究所有限公司 地址 214125 江苏省无锡市滨湖区锦溪路 100 号 (72)发明人 顾平月 朱庆春 徐明 徐毅刚 曾凤 刘阳 (74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所 32104 代理人 殷红梅 (54) 。
2、发明名称 逥转分离式智能辐射传感器 (57) 摘要 本发明涉及一种逥转分离式智能辐射传感 器， 具体地说是能够测量总辐射、 散射辐射和直接 辐射的辐射传感器， 属于辐射传感器的技术领域。 其包括底板 ； 所述底板的一端设有光传感器安装 支架， 底板对应于设置光传感器安装支架的另一 端设有电机安装支架 ； 光传感器安装支架上对应 邻近电机安装支架的端部设有光传感器， 电机安 装支架上设有电机罩壳， 所述电机罩壳内安装有 电动机， 所述电动机的输出轴上设有遮光环， 所述 遮光环的圆心位于光传感器的光学接受面的中心 部位 ； 电机罩壳内设有用于限定遮光环转动的转 动限位机构。本发明结构紧凑， 安装使。
3、用方便， 测 量精度高， 使用成本低， 适应性好， 安全可靠。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 6 页 CN 102305669 A1/2 页 2 1. 一种逥转分离式智能辐射传感器， 包括底板 (9) ； 其特征是 ： 所述底板 (9) 的一端设 有光传感器安装支架(19)， 底板(9)对应于设置光传感器安装支架(19)的另一端设有电机 安装支架 (20) ； 光传感器安装支架 (19) 上对应邻近电机安装支架 (20) 的端部设有光传感 器(1)， 电机安装支架(20)上设有电机罩壳(6)， 所述。
4、电机罩壳(6)内安装有电动机(3)， 所 述电动机(3)的输出轴上设有遮光环(2)， 所述遮光环(2)的圆心位于光传感器(1)的光学 接受面的中心部位 ； 电机罩壳 (6) 内设有用于限定遮光环 (2) 转动的转动限位机构。 2. 根据权利要求 1 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述光传感器安装 支架 (19) 上设有水准泡 (11)。 3. 根据权利要求 1 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述转动限位机构 包括第一霍尔传感器 (5) 及与第一霍尔传感器 (5) 相对应配合的第一磁铁 (18) ； 所述第一 霍尔传感器 (5) 位于电机罩壳 (6) 对应邻近。
5、光传感器 (1) 的端部， 第一磁铁 (18) 位于电动 机 (3) 输出轴上的转动盘 (4) 上 ； 第一磁铁 (18) 跟随转动盘 (4) 转动时， 能触发第一霍尔 传感器 (5) 输出限位信号。 4. 根据权利要求 3 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述电机罩壳 (6) 对应于设置第一霍尔传感器 (5) 的端部设有前盖 (14)， 转动盘 (4) 与电动机 (3) 的输出轴 相连后穿出前盖 (14)， 且转动盘 (4) 位于前盖 (14) 外的端部与遮光环 (2) 相连。 5. 根据权利要求 1 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述遮光环 (2) 对 应。
6、的圆心角为 128 132 ； 遮光环 (2) 的半径为 127mm 157mm。 6. 根据权利要求 1 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述电动机 (3) 驱 动遮光环 (2) 绕光传感器 (1) 的光学接受面中心部位旋转 360 度。 7. 根据权利要求 4 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述转动盘 (4) 的 中心区凸设有转动盘定位块(40)， 转动盘(4)上对应设置转动盘定位块(40)一侧凹设有转 动盘防水槽 (37)， 所述转动盘防水槽 (37) 位于转动盘定位块 (40) 的外圈 ； 转动盘 (4) 上 对应于设置转动盘定位块 (40) 的端部设。
7、有防水盖 (12)， 所述防水盖 (12) 的一端凹设有防 水盖防水槽 (38)， 所述防水盖防水槽 (38) 与转动盘防水槽 (37) 间对应配合形成迷宫式防 水结构。 8. 根据权利要求 3 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述光传感器 (1) 的输出端与数据采集器 (31) 相连， 数据采集器 (31) 的输入端还与温湿度传感器 (24)、 气 压传感器 (25) 相连， 数据采集器 (31) 的输出端与电机控制器 (26) 相连， 所述电机控制器 (26)与第一霍尔传感器(5)的输出端相连 ； 电机控制器(26)的输出端与电动机(3)相连。 9. 根据权利要求 8 所述。
8、的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述电机控制器 (26) 包括第二三极管 (J2)， 所述第二三极管 (J2) 的基极与数据采集器 (31) 的输出端相 连， 第二三极管 (J2) 的发射极与第一 MOS 管 (Q2) 的栅极端 ； 第一 MOS 管 (Q2) 的栅极端与 第一 MOS 管 (Q2) 的漏极端间通过第五电阻 (R5) 及电动机 (3) 相连， 第一 MOS 管 (Q2) 的栅 极端与第一 MOS 管 (Q2) 的源极端间通过第四二极管 (D4) 及第二电容 (C2) 相连， 第二二极 管 (D4) 的阳极端与第一 MOS 管 (Q2) 的栅极端相连， 第二二极管 (。
9、D4) 的阴极端与第一 MOS 管 (Q2) 的源极端相连， 第二电容 (C2) 并联于第二二极管 (D4) 的两端 ； 第一 MOS 管 (Q2) 的 源极端与第一 MOS 管 (Q1) 的源极端相连， 第一 MOS 管 (Q2) 的源极端通过第三电阻 (R3) 与 第二三极管 (J2) 的集电极相连， 且第一 MOS 管 (Q2) 的源极端通过第二电阻 (R2) 与第一三 权 利 要 求 书 CN 102305662 A CN 102305669 A2/2 页 3 极管(J1)的集电极相连 ； 第二三极管(J2)的发射极与第二三极管(J2)的集电极间设有第 二二极管(D2)， 所述第二二极。
10、管(D2)的阳极端与第二三极管(J2)的发射极相连， 第二二极 管 (D2) 的阴极端与第二三极管 (J2) 的集电极相连 ； 第一三极管 (J1) 的发射极与第一 MOS 管 (Q1) 的栅极端相连， 且第一三极管 (J1) 的发 射极通过第四电阻(R4)、 第五电阻(R5)与第二三极管(J2)的发射极相连， 第一MOS管(Q1) 的漏极端与第一 MOS 管 (Q2) 的漏极端相连， 第一 MOS 管 (Q1) 的源极端与第一 MOS 管 (Q1) 的栅极端间设有第一电容 (C1) 及第三二极管 (D3)， 第三二极管 (D3) 的阳极端与第一 MOS 管(Q1)的栅极端相连， 第三二极管(。
11、D3)的阴极端与第一MOS管(Q1)的源极端相连 ； 第一三 极管 (J1) 的发射极与第一三极管 (J1) 的集电极间设有第一二极管 (D1)， 第一二极管 (D1) 的阳极端与第一三极管 (J1) 的发射极相连， 第一二极管 (D1) 的阴极端与第一三极管 (J1) 的集电极相连 ； 第一三极管 (J1) 的基极端通过第一电阻 (R1) 与第一霍尔传感器 (5) 的输 出端相连。 10. 根据权利要求 3 所述的逥转分离式智能辐射传感器， 其特征是 ： 所述转动限位机构 还包括第二霍尔传感器 (34) 及与所述第二霍尔传感器 (34) 相对应配合的第二磁铁 (36)， 第二霍尔传感器 (3。
12、4) 位于电机罩壳 (6) 对应于邻近光传感器 (1) 的端部， 且第二霍尔传感 器 (34) 的位置与第一霍尔传感器 (5) 的位置相对应， 第二磁铁 (36) 位于转动盘 (4) 上 ； 第 二磁铁 (36) 跟随转动盘 (4) 转动时， 能触发第二霍尔传感器 (36) 输出限位信号。 权 利 要 求 书 CN 102305662 A CN 102305669 A1/9 页 4 逥转分离式智能辐射传感器 技术领域 0001 本发明涉及一种用于测量太阳辐射的装置， 尤其是一种逥转分离式智能辐射传感 器， 具体地说是能够测量总辐射、 散射辐射和直接辐射的辐射传感器， 属于辐射传感器的技 术领域。
13、。 背景技术 0002 光伏发电对于传统的发电交付系统是一个理想的补助措施， 也是在当前能源危机 日益严重的情形下一个清洁且近乎无限能源的选择。在评估光伏发电的价值中， 电力规划 人员需要获得预规划站点的太阳能资源数据。阳光沿着两条路径到达地球表面 ： 来自阳光 的直接辐射和来自大气的散射辐射。太阳能直接辐射、 太阳能水平散射辐射和当地温度数 据被用来预估固定型和跟踪型的光伏系统产生的能效。 通过比较各种固定阵列和追踪阵列 的性能， 这些数据可用来支持效用规划和光伏系统研究， 并被用来计算指定地点的固定型 光伏系统或跟踪型光伏系统产生的直流和交流电压。 0003 目前， 各种形式的仪器都被构想。
14、于太阳辐射的测量。大约在 2003 年， 由 RuelD. Little， Concord， MA(US) 设计了一款适用于测量总辐射、 直接辐射和散射辐射的旋转式遮 蔽带总辐射计。 所述旋转式遮蔽带总辐射计的结构如图7和图8所示。 图7和图8是RSR(旋 转式遮蔽带总辐射计)的结构示意图 ： 其中， 利用光测量传感器56来完成总辐射、 散射辐射 和直接辐射的测量。光测量传感器 56 安装于支架 74 上， 支架 74 以可调节的方式被固定在 托架 48 的舌突前端部分 68 ； 光测量传感器 56 的信号输出电缆通过附在托架 48 下的空心 管引导至数据采集箱 42。 0004 一根受电机 。
15、116 控制的遮蔽带 136 安装在电机盒 54 的轴输出端， 电机盒座 80 被 固定在托架 48 上， 电机 116 和位置传感器被固定在盒盖 82 上 ； 托架 48 通过左右两个螺母 64枢纽于轭架44， 轭架44被安装在一个可调节方位的方位盘50上， 并固定于立柱40 ； 安装 在方位盘 50 上的光伏板 46， 与托架 48 成近似的角度面向太阳， 以获得最佳的发电效能。 0005 遮蔽带的旋转式通过一款专门设计的控制器来实现的 ； 控制器接受数据采集器使 能信号， 控制电机完成一次单向旋转， 等待下一次信号使能反向形成往复旋转。 每次旋转大 约用时 1 秒的时间采集了 1280 。
16、个信号。然后分析采集的辐射数据来估算可能也应该是由 现有的或规划中的光伏系统产生的电功率。 0006 RSR 辐射表功能优越， 成本较低。但尚存在不足 ： 0007 1、 遮蔽带136的运动受限位控制 ； 一旦限位失效， 电机116带动遮蔽带136将直接 卡死在托架 48 舌突位置， 在几乎不可能及时发现的情况下， 电机 116 必然损毁。 0008 2、 水平调准存在无法定位的情况 ； 没有可以参考的水准泡指示， 且由于其 设计的 水平调节力臂偏小， 造成无法精调， 这就造成了实际上无法调节至水准的尴尬情形 ； 而根据 水准对光电总表的研究表明， 水准的偏失直接对测量数据造成不小的偏移， 使。
17、数据失去可 信度。 0009 3、 实际与设计相去甚远的简陋的防水设计 ； 由于其电机盒是有上下两块盖板拼合 说 明 书 CN 102305662 A CN 102305669 A2/9 页 5 而成的， 所以在角点尤其是上半部分的两个， 依然存在 2 毫米左右的漏孔。一旦下雨， 雨水很容易就进顺着上盖内壁流至电机上， 对电机 116 和结合部位造成危害。 0010 4、 机械振动带来了测量误差 ； 由于光测量传感器 56 和电机盒是设计在一个托架 48 上， 所以当电机 116 工作时， 产生的机械振动很容易传递到光测量传感器 116 所在的托 架舌突位置 68， 从而引起振动， 导致光测量。
18、传感器 116 测量数据波动 ； 影响测量数据的准确 性。 0011 5、 转动盘的松动 ； 电机116上的转动盘选用了2毫米螺母紧固， 但由于受力面积太 小， 时间一长就会引起松动 ； 固然由于电机轴与转动盘的钳位设计使得遮蔽带 136 可以保 证被电机 116 带动， 但轴向上转动盘的前后伸缩跳动却无法保证， 从而引起安置在转动盘 上的小第一磁铁无法给第一霍尔传感器有效定位信号， 进而引起电机系统动作异常停止， 从而使得获得的数据完全失去意义。 0012 6、 RSR 采用了进口国外数据采集器， 不但其价格高昂， 且其中散射修正算法不符合 本国国情。 发明内容 0013 本发明的目的是克服。
19、现有技术中存在的不足， 提供一种逥转分离式智能辐射传感 器， 其结构紧凑， 安装使用方便， 测量精度高， 使用成本低， 适应性好， 安全可靠。 0014 按照本发明提供的技术方案， 所述逥转分离式智能辐射传感器， 包括底板 ； 所述底 板的一端设有光传感器安装支架， 底板对应于设置光传感器安装支架的另一端设有电机安 装支架 ； 光传感器安装支架上对应邻近电机安装支架的端部设有光传感器， 电机安装支架 上设有电机罩壳， 所述电机罩壳内安装有电动机， 所述电动机的输出轴上设有遮光环， 所述 遮光环的圆心位于光传感器的光学接受面的中心部位 ； 电机罩壳内设有用于限定遮光环转 动的转动限位机构。 00。
20、15 所述光传感器安装支架上设有水准泡。 0016 所述转动限位机构包括第一霍尔传感器及与第一霍尔传感器相对应配合的第一 磁铁 ； 所述第一霍尔传感器位于电机罩壳对应邻近光传感器的端部， 第一磁铁位于电动机 输出轴上的转动盘上 ； 第一磁铁跟随转动盘转动时， 能触发第一霍尔传感器输出限位信号。 0017 所述电机罩壳对应于设置第一霍尔传感器的端部设有前盖， 转动盘与电动机的输 出轴相连后穿出前盖， 且转动盘位于前盖外的端部与遮光环相连。 0018 所述遮光环对应的圆心角为 128 132 ； 遮光环的半径为 127mm 157mm。 0019 所述电动机驱动遮光环绕光传感器的光学接受面中心部位。
21、旋转 360 度。 0020 所述转动盘的中心区凸设有转动盘定位块， 转动盘上对应设置转动盘定位块一侧 凹设有转动盘防水槽， 所述转动盘防水槽位于转动盘定位块的外圈 ； 转 动盘上对应于设置 转动盘定位块的端部设有防水盖， 所述防水盖的一端凹设有防水盖防水槽， 所述防水盖防 水槽与转动盘防水槽间对应配合形成迷宫式防水结构。 0021 所述光传感器的输出端与数据采集器相连， 数据采集器的输入端还与温湿度传感 器、 气压传感器相连， 数据采集器的输出端与电机控制器相连， 所述电机控制器与第一霍尔 传感器的输出端相连 ； 电机控制器的输出端与电动机相连。 0022 所述电机控制器包括第二三极管， 所。
22、述第二三极管的基极与数据采集器的输出端 说 明 书 CN 102305662 A CN 102305669 A3/9 页 6 相连， 第二三极管的发射极与第二MOS管的栅极端 ； 第二MOS管的栅极端与第二MOS管的漏 极端间通过第五电阻及电动机相连， 第二 MOS 管的栅极端与第二 MOS 管的源极端间通过第 四二极管及第二电容相连， 第二二极管的阳极端与第二 MOS 管的栅极端相连， 第二二极管 的阴极端与第二MOS管的源极端相连， 第二电容并联于第二二极管的两端 ； 第二MOS管的源 极端与第一 MOS 管的源极端相连， 第二 MOS 管的源极端通过第三电阻与第二三极管的集电 极相连， 。
23、且第二 MOS 管的源极端通过第二电阻与第一三极管的集电极相连 ； 第二三极管的 发射极与第二三极管的集电极间设有第二二极管， 所述第二二极管的阳极端与第二三极管 的发射极相连， 第二二极管的阴极端与第二三极管的集电极相连 ； 0023 第一三极管的发射极与第一 MOS 管的栅极端相连， 且第一三极管的发射极通过第 四电阻、 第五电阻与第二三极管的发射极相连， 第一MOS管的漏极端与第二MOS管的漏极端 相连， 第一MOS管的源极端与第一MOS管的栅极端间设有第一电容及第三二极管， 第三二极 管的阳极端与第一MOS管的栅极端相连， 第三二极管的阴极端与第一MOS管的源极端相连 ； 第一三极管的。
24、发射极与第一三极管的集电极间设有第一二极管， 第一二极管的阳极端与第 一三极管的发射极相连， 第一二极管的阴极端与第一三极管的集电极相连 ； 第一三极管的 基极端通过第一电阻与第一霍尔传感器的输出端相连。 0024 所述转动限位机构还包括第二霍尔传感器及与所述第二霍尔传感器相对应配合 的第二磁铁， 第二霍尔传感器位于电机罩壳对应于邻近光传感器的端部， 且第二霍尔传感 器的位置与第一霍尔传感器的位置相对应， 第二磁铁位于转动盘上 ； 第二磁铁跟随转动盘 转动时， 能触发第二霍尔传感器输出限位信号。 0025 本发明的优点 ： 底板上通过传感器支撑板及传感器安装板安装光传感器， 通过电 机支撑板及。
25、电机安装板安装电机罩壳及位于电机罩壳内的电动机 ； 电动机的输出轴上通过 转动盘及防水盖安装遮光环， 电动机与光传感器相对应安装后， 电动机的输出轴能够带动 遮光环进行 360 度的转动， 遮光环的限位通过第一霍尔传感器与第一磁铁来实现， 解决了 现有遮光环的转动问题， 且避免了因电动机转动限位故障时导致电动机损坏的概率， 延长 电动机的使用寿命， 安全可靠 ； 同时避免了电动机转动时， 对光传感器检测精度的影响 ； 遮 光环的圆弧对应的圆心角为 128 132 ； 遮光环为黑色不透明状， 能够适应国内对散射 辐射的遮蔽要求， 适应性好 ； 电机罩壳的两端设有前盖及后盖， 电动机的输出轴通过转。
26、动盘 及防水盖与遮光环相连， 通过防水盖及转动盘的对应设计， 能形成迷 宫式防水结构， 防水 效果好 ； 传感器安装板上设有若干水准泡， 通过水准泡能够对光传感器及底板的安装进行 水平校准， 避免了光传感器因水平安装不准时带来的测量误差， 安装使用方便， 结构紧凑， 测量精度高， 使用成本低。 附图说明 0026 图 1 为本发明的结构示意图。 0027 图 2 为本发明的使用状态框图。 0028 图 3 为本发明电机控制器的电路原理图。 0029 图 4 为本发明光传感器安装板的结构示意图。 0030 图 5 为本发明测量原理图。 0031 图 6 为本发明使用的流程图。 说 明 书 CN 。
27、102305662 A CN 102305669 A4/9 页 7 0032 图 7 为现有辐射传感器的结构示意图。 0033 图 8 为现有辐射传感器的使用状态图。 0034 图 9 为本发明电机控制器的另一种电路原理图。 0035 图 10 为本发明的另一种结构示意图。 0036 图 11 为本发明结构的剖视图。 0037 图 12 为图 11 中 A 的放大图。 具体实施方式 0038 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 0039 如图 1 图 6 及图 9 图 12 所示 ： 本发明包括光传感器 1、 遮光环 2、 电动机 3、 转 动盘4、 第一霍尔传感器5、 电机罩壳6。
28、、 传感器支撑板7、 电机支撑板8、 底板9、 调节螺钉10、 水准泡11、 防水盖12、 传感器安装板13、 前盖14、 后盖15、 航空插头16、 电机安装板17、 第一 磁铁 18、 光传感器安装支架 19、 电机安装支架 20、 穿线孔 21、 光传感器安装孔 22、 光传感器 安装定位板 23、 温湿度传感器 24、 气压传感器 25、 电机控制器 26、 光伏板 27、 PV 控制器 28、 蓄电池 29、 GPRS 通讯模块 30、 数据采集器 31、 传感器安装板安装孔 32、 水准泡安装孔 33、 第 二霍尔传感器 34、 或门逻辑电路 35、 第二磁铁 36、 转动盘防水槽。
29、 37、 防水盖防水槽 38、 防水 盖固定螺钉 39 及转动盘定位块 40。 0040 如图1和图4所示 ： 所述底板9的一端设有光传感器安装支架19， 底板9对应于设 置光传感器安装支架 19 的另一端安装有电机安装支架 20， 所述电机安装支架 20 上安装有 电机罩壳 6， 电机罩壳 6 内设有电动机 3 ； 光传感器安装支架 19 上对应邻近电机罩壳 6 的一 端端部设有光传感器 1。具体地， 光传感器安装支架 19 包括竖直分布于底板 9 上的传感器 支撑板 7， 所述传感器支撑板 7 对应于与底板 9 相连的另一端部设有传感器安装板 13， 所述 传感器安装板 13 的一端端部与。
30、传感器支撑板 7 固定连接， 传感器安装板 13 对应于与传感 器支撑板 7 相连的另一端向电动机 3 的输出轴方向延伸， 传感器安装板 13 与底板 9 相平行 分布。传感器安装板 13 的一端设有传感器安装板安装孔 32， 传感器安装板安装孔 32 内设 有内六角固定螺钉， 从而传感器安装板 13 通过内六角固定螺钉固定安装于传感器支撑板 7 上。传感器安装板 13 与传感器支撑板 7 具有足够的厚度， 传感器支撑板 7 与传感器安装板 13结合部的内六角固定螺钉钉入足够的深度， 因此， 即使在传感器安装板13的光传感器1 嵌入段用力下压时， 也不容易产生弹性形变与机械振动， 大大提高了测。
31、量结构的抗振性能， 提高测量精度。传感器安装板 13 上设有若干水准泡安装孔 33， 所述水准泡安装孔 33 内设 有水准泡11 ； 一般地， 传感器安装板13上设置五至八个标准水准泡11， 所述水准泡11邻近 光传感器 1。底板 9 上对应于设置光传感器安装支架 19 的另一侧设有安装法兰， 底板 9 上 设有调节螺钉 10， 通过调节螺钉 10 能够调节底板 9 与法兰间的水平度。底板 9 上设有三个 调节螺钉 10， 从而能够对底板 9 上形成三角水准调节 ； 通过调节螺钉 10 调节的同时， 微调 水准泡 11 的固定位置， 使得嵌入水准泡安装孔 33 内的水准泡 11 也达到指示时，。
32、 具有最多 标准水平泡的水平指示， 从而能够使光传感器1具有较好的水平度， 避免了光传感器1的安 装水平度对测量精度的影响。水准泡 11 校平后， 通过灌胶的方式将水准泡 11 安装在传感 器安装板 13 上。传感器安装板 13 对应于与传感器支撑板 7 相连的另一端凸设有光传感器 安装定位板 23， 所述光传感器安装定位板 23 呈圆形， 光传感器安装定位板 23 的中心部位 说 明 书 CN 102305662 A CN 102305669 A5/9 页 8 设有光传感器安装孔 22， 光传感器 1 安装在光传感器安装孔 22 内 ； 光传感器 1 对应光学接 受面位于远离底板 9 的一侧。
33、。传感器安装板 13 上设有穿线孔 21， 所述穿线孔 21 与光传感 器安装孔 22 相连通。当光传感器 1 通过嵌置在光传感器安装孔 22 内安装在传感器安装板 13 上时， 光传感器 1 的连接线从穿线孔 21 穿出， 且连接线紧贴于传感器安装板 13 与底板 9 相对应的侧面上。 0041 电机安装支架 20 包括竖直分布于底板 9 上的电机支撑板 8， 所述电机支撑板 8 对 应于与底板 9 相连的另一端设有一个倾斜面 ； 所述电机支撑板 8 的倾斜面上设有电机罩壳 6， 所述电机罩壳 6 通过电机安装板 17 安装在电机支撑板 8 上， 电机安装板 17 上设有椭圆 形的调节孔， 。
34、所述调节孔与电机罩壳6底部的罩壳安装孔相对应， 当电机罩壳6通过螺钉安 装在电机安装板 17 上， 通过螺钉在调节孔内的移动， 实现电机罩壳 6 与电机安装板 17 简的 位置调整 ； 调整方便。电机罩壳 6 内设有排水孔， 用于将渗入电机罩壳 6 内的雨水排出。电 机罩壳 6 内安装有电动机 3， 所述电动机 3 安装于电机罩壳 6 内后， 电动机 3 的输出端邻近 光学传感器。当电动机 3 通过电机罩壳 6 倾斜安装于底板 9 上时， 能够避免电机罩壳 6 对 光传感器 1 的受光面的影响。同时， 电机安装支架 20 与光传感器安装支架 19 在底板 9 上 相隔离设置， 能够避免电动机 。
35、3 转动产生振动对光传感器 1 测量精度的影响。 0042 为了提高电机罩壳 6 的防水效果， 延长电动机 3 的使用寿命， 电机罩壳 6 对应于邻 近光传感器 1 的端部设有前盖 14， 电机罩壳 6 的另一端设有后盖 15。电机罩壳 6 的端部设 有输出轴定位孔， 电动机3的输出轴通过输出轴定位孔安装在电机罩壳6内 ； 且电动机3的 输出轴穿出电机罩壳 6 外。电动机 3 对应于位于前盖 14 内的端部设有转动盘 4， 所述转动 盘 4 与电动机 3 的输出轴相连后穿出前盖 14。转动盘 4 的端部边缘设有第一磁铁 18， 所述 第一磁铁 18 与电机罩壳 6 端部上的第一霍尔传感器 5 。
36、相对应配合 ； 当第一磁铁 18 跟随转 动盘 4 转动时， 第一磁铁 18 能触发安装在电机罩壳 6 上的第一霍尔传感器 5， 使第一霍 尔 传感器 5 能输出限位信号。具体地， 第一霍尔传感器 5 安装于电机罩壳 6 与前盖 14 的结合 部。转动盘 4 呈圆盘状， 转动盘 4 的中心区凸设有转动盘定位块 40 ； 转动盘 4 中心区的转 动盘定位块 40 穿出前盖 14 外， 且转动盘 4 对应于穿出前盖 14 外的端部通过防水盖 12 安 装有遮光环 2， 遮光环 2 通过转动盘 4 能跟随电动机 3 的输出轴转动 ； 而第一霍尔传感器 5 与第一磁铁 18 对应配合后形成遮光环 2 。
37、的转动限位机构 ； 当第一磁铁 18 转动到触发第一 霍尔传感器 5 时， 电动机 3 的输出轴停止带动遮光环 2 的继续转动。电机罩壳 6 上设有三 个第一霍尔传感器安装孔， 当电机罩壳 6 上安装一个第一霍尔传感器 5 时， 遮光环 2 能实现 360的单向全旋转， 同时根据相应的设置， 在电机罩壳 6 上安装两个第一霍尔传感器 5， 且 两个第一霍尔传感器 5 间的弧长对应圆心角为 40时， 遮光环 2 能实现 320的转动范围 往复旋转。 0043 如图 11 和图 12 所示 ： 为了提高防水强度， 转动盘 4 对应于设置转动盘定位块 40 的一侧表面上设有转动盘防水槽37， 所述转。
38、动盘防水槽37位于转动盘定位块40的外圈， 且 转动盘防水槽 37 环绕转动盘定位块 40。转动盘定位块 40 向光传感器 1 的方向延伸。转动 盘 4 对应于设置转动盘定位块 40 的端部设有防水盖 12， 所述防水盖 12 通过防水盖固定螺 钉 39 固定安装于转动盘 4 上。防水盖 12 对应于与转动盘 4 相连的一端凹设有防水盖防水 槽 38， 转动盘 4 的转动盘定位块 40 伸入防水盖防水槽 38 内， 且转动盘定位块 40 的长度大 于防水盖防水槽 38 的深度， 转动盘定位块 40 与防水盖防水槽 38 间间隙配合， 防水盖 12 的 说 明 书 CN 102305662 A 。
39、CN 102305669 A6/9 页 9 端部伸入转动盘防水槽 37 内， 防水盖 12 与转动盘防水槽 37 也具有相应间隙。因此， 转动 盘防水槽37与防水盖防水槽38间对应配合， 形成迷宫式防水结构， 能够延长雨水流通的路 径， 降低雨水对电动机 3 的侵蚀， 提高防水强度， 延长电动机 3 的使用寿命。 0044 所述遮光环2呈圆弧形， 当遮光环2通过防水盖2及转动盘4安装在电动机3的输 出轴上后， 遮光环2的圆心位于光传感器1光学接受面的中心部位。 遮光环2的圆弧对应的 圆心角为128132； 而遮光环2的半径为127mm157mm， 遮光环2的宽度为12.7mm 15.7mm ；。
40、 遮光环 2 为黑色不透明状。电机罩壳 6 的前盖 14 与后盖 15 上均设计了盲孔， 并通 过相应的扳手能够方便安装在电机罩壳6上。 后盖15的中心区设有航空插头16， 第一霍尔 传感器 5 与电动机 3 的电缆线均通过航空插头 16 向外输出。由于遮光环 2 在转动时， 光传 感器 1 及传感器安装板 13 不会对遮光环 2 的转动形成阻碍， 因此电动机 3 的输出轴能够驱 动遮光环 2 绕光传感器 1 光学接受面的中心部位转动 360 度 ； 根据转动限位机构的不同设 置， 电动机 3 的输出轴也能够驱动遮光环 2 绕光传感器 1 光学接受面的中心部位转动 320 度。 0045 如图。
41、2和图3所示 ： 使用时， 光传感器1与数据采集器31的输入端相连 ； 为了对采 集的数据进行校准， 数据采集器31的输入端分别与温湿度传感器24、 气压传感器25的输出 端相连。数据采集器 31 的输出端与电机控制器 26 相连， 电机控制器 26 的输出端与电动机 3 相连， 电机控制器 26 能控制电动机 3 的转动。由于第一霍尔传感器 5 与第一磁铁 18 对应 配合形成转动限位机构， 因此第 一霍尔传感器5的输出端与电机控制器26相连， 当第一霍 尔传感器 5 输出相应的信号时， 能够触发电动机 3 的转动或使电动机 3 停止转动。为了对 整个装置提供工作电源， 数据采集器 31 的。
42、电源端与蓄电池 29 的电极相连， 蓄电池 29 通过 PV控制器28与光伏板27相连， 光伏板27吸收太阳辐射的能量 ； 且光伏板27吸收的能量通 过 PV 控制器 28 存储于蓄电池 29 内， 从而蓄电池 29 能够为数据采集器 31 提供工作电源， 节省外部电源的消耗， 节能环保。同时， 蓄电池 29 的电极端还与电机控制器 26 的电源端相 连。数据采集器 31 采用江苏省无线电科学研究所有限公司生产的 ZQZ-BH 型数据采集器 ； 数据采集器 31 通过对光传感器 1、 温湿度传感器 24 及气压传感器 25 输入的信号进行分析 出来， 从而能够得到相应测量的总辐射量、 散射辐射。
43、及直接辐射的结果。数据采集器 31 通 过 GPRS 通讯模块 30 与远程控制装置相连， 数据采集器 31 将检测的结果数据通过 GPRS 通 讯模块 30 向外无线发送数据。 0046 所述电机控制器 26 包括第二三极管 J2， 所述第二三极管 J2 的基极与数据采集器 31 的输出端相连， 第二三极管 J2 的发射极与第二 MOS 管 Q2 的栅极端 ； 第二 MOS 管 Q2 的栅 极端与第二 MOS 管 Q2 的漏极端间通过第五电阻 R5 及电动机 3 相连， 第二 MOS 管 Q2 的栅极 端与第二 MOS 管 Q2 的源极端间通过第四二极管 D4 及第二电容 C2 相连， 第二。
44、二极管 D4 的 阳极端与第二 MOS 管 Q2 的栅极端相连， 第二二极管 D4 的阴极端与第二 MOS 管 Q2 的源极端 相连， 第二电容 C2 并联于第二二极管 D4 的两端 ； 第二 MOS 管 Q2 的源极端与第一 MOS 管 Q1 的源极端相连， 第二 MOS 管 Q2 的源极端通过第三电阻 R3 与第二三极管 J2 的集电极相连， 且第二MOS管Q2的源极端通过第二电阻R2与第一三极管J1的集电极相连 ； 第二三极管J2 的发射极与第二三极管 J2 的集电极间设有第二二极管 D2， 所述第二二极管 D2 的阳极端与 第二三极管 J2 的发射极相连， 第二二极管 D2 的阴极端与。
45、第二三极管 J2 的集电极相连 ； 0047 第一三极管 J1 的发射极与第一 MOS 管 Q1 的栅极端相连， 且第一三极管 J1 的发射 说 明 书 CN 102305662 A CN 102305669 A7/9 页 10 极通过第四电阻 R4、 第五电阻 R5 与第二三极管 J2 的发射极相连， 第一 MOS 管 Q1 的漏极端 与第二 MOS 管 Q2 的漏极端相连， 第一 MOS 管 Q1 的源极端与第一 MOS 管 Q1 的栅极端间设有 第一电容 C1 及第三二极管 D3， 第三二极管 D3 的阳极端与第一 MOS 管 Q1 的栅极端相连， 第 三二极管 D3 的阴极端与第一 M。
46、OS 管 Q1 的源极端相连 ； 第一三极管 J1 的发射极与第一三极 管J1的集电极间设有第一二极管D1， 第一二极管D1的阳极端与第一三极管J1的发射极相 连， 第一二极管 D1 的阴极端与第一三极管 J1 的集电极相连 ； 第一三极管 J1 的基极端通过 第一电阻 R1 与第一霍尔传感器 5 的输出端相连。 0048 第一 MOS 管 Q1 与第二 MOS 管 Q2 均为 PMOS 管， 第一 MOS 管 Q1 与第二 MOS 管 Q2 的 源极端分别与蓄电池 29 的正极端相连， 蓄电池 29 的负极端通过电动机 3 与第一 MOS 管 Q1 及第二 MOS 管 Q2 的漏极端相连， 。
47、且蓄电池 29 的负极端通过第五电阻 R5 与第二三极管 J2 的发射极相连， 并通过第四电阻R4与第一三极管J1的发射极相连 ； 第一霍尔传感器5的电 源端分别与蓄电池 29 的正、 负电极端相连。电动机 3 对应于与第五电阻 R5 相连的一端与 蓄电池 29 的负极端相连。 0049 如图 1 图 4 所示 ： 使用时， 光传感器 1 安装在传感器安装板 13 的光传感器安装 孔 22 内， 并利用水准泡 11 进行水平校准。底板 9 与底板支撑法兰相连， 且底板与底板支撑 法兰间通过调节螺钉 10 进行水平度的调整， 并通过水准泡 11 指示后， 光传感器 1 具有较好 的水平安装定位，。
48、 避免了光传感器 1 的水平安装定位不准带来的测量问题。遮光环 2 通过 防水盖 12 及转动盘 4 安装在电动机 3 的输出轴上， 遮光环 2 的圆心位于光传感器 1 光学接 受面的中心部位。安装连接后， 光传感器 1 的输出端与数据采集器 31 的输入端相连 ； 第一 霍尔传感器 5 的输出线通过航空插头 16 后与外部的电机控制器 26 相连， 电机控制器 26 的 输入端与数据采集器 31 相连， 同时电机控制器 26 与电动机 3 相连， 控制电动机 3 的转动状 态。为了提高测量精确度， 数据采集器 31 同时与温湿度传感器 24 及气压传感器 25 相连， 通过温湿度传感器 24。
49、 与气压传感器 25 能够对光传感器 1 检测的辐射度进行校准。数据采 集器 31 的工作电源由蓄电池 29 进行提供， 蓄电池 29 通过 PV 控制器 28 及光伏板 27 进行 充电， 蓄电池 29 同时提供电机控制器 26 的工作电源。数据采集器 26 将测量校准后得到的 总辐射量、 散射辐射及直接辐射的测量结果通过GPRS(General Packet Radio Service)通 讯模块 30 直接向外发送， 能够实现远程的数据接收与控制， 提高控制操作的方便性。 0050 如图 6 所示 ： 为本发明使用状态的流程图。系统使用时， 首先进行自检程序， 当出 现致命故障时， 系统进入保护程序， 直至自检程序通过 ； 当没有出现致命故障而出现其他工 作故障时， 系统进入应急模式， 以便于能进入用户控制使能， 在用户控制程序的引导下进行 用户控制， 或者系统再次进入自检程序。当系统自检既没有出现致命故障也没有出现其他 工作故障时， 系统的主程序启动， 导入系统配置文件。导入系统配置文件后， 一方面进入用 于控制程序， 。