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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 光源追蹤測(cè)控儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品主要用于自動(dòng)追蹤光源，并測(cè)量光照偏向角，批量控制和管理太陽(yáng)能電池板追蹤光源，以提高太陽(yáng)能利用率。
- 詳細(xì)介紹：
- 我們利用光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)labview編程運(yùn)算和處理，輸出控制信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)程序內(nèi)部記錄旋轉(zhuǎn)角，達(dá)到測(cè)量角度的目的。我們編寫(xiě)的軟件可以控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)制定的角度（精度達(dá)0.08度），用以控制其他未安裝光敏傳感器的電池板旋轉(zhuǎn)。 我們的作品最大的優(yōu)勢(shì)在于只需一塊電池板安裝光敏原件，就可以控制多塊電池板追蹤光源，節(jié)省材料，節(jié)省能源，且通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，實(shí)時(shí)顯示光照偏向角，方便操作和管理。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的和基本思路：此產(chǎn)品主要為太陽(yáng)能發(fā)電站而設(shè)計(jì)，用于對(duì)大量太陽(yáng)能電池板的控制和管理。 創(chuàng)新點(diǎn)：我們只在一塊電池板上裝了光敏傳感器，且未用任何角度傳感器，就非常精確地測(cè)量出了光照的偏向角，并實(shí)時(shí)繪出三維立體圖。我們的軟件可以準(zhǔn)確地控制電池板旋轉(zhuǎn)制定的角度，精度高于0.1度。測(cè)量與控制相結(jié)合，從而方便地實(shí)現(xiàn)了大量電池板的控制和管理。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)：1.利用Labview編程技巧控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)并記錄旋轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)了不用角度傳感器仍可以測(cè)量角度的功能；2.光敏原件將轉(zhuǎn)化的電壓信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，程序并非判斷其大小，而是判斷相應(yīng)比值，因此無(wú)論光照強(qiáng)弱都可以準(zhǔn)確控制電池板找到光線最強(qiáng)的方向。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前已有的光源追蹤系統(tǒng)大多電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜冗余，而且一套控制電路只能同時(shí)控制一塊電池板；即使通過(guò)交替方式控制多塊電池板，數(shù)量也有限，同時(shí)需要在每一塊電池板上都裝上光敏傳感器，耗材耗能，并且不便于批量控制和管理。 我們的作品電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)潔，僅用了兩片步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)片，四個(gè)光敏電阻（兩兩串聯(lián)再并聯(lián)）和一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡。通過(guò)labview編程設(shè)計(jì)成可操作的軟件，即虛擬儀器。我們能準(zhǔn)確地測(cè)出光照的偏向角，并控制相應(yīng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)指定的角度。我們并未使用任何角度傳感器，就實(shí)現(xiàn)了只需一塊電池板裝光敏傳感器就能控制批量電池板旋轉(zhuǎn)的功能，省材省能，且易于操作和管理。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
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作品所處階段
- A實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
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作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 隨著能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題的逼近，太陽(yáng)能這種清潔能源取之不盡用之不竭，必然逐步在一定程度上取代化學(xué)燃料（石油、煤）等污染性能源。本產(chǎn)品充分利用了虛擬儀器省材省能、易于操作管理的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，特別適合應(yīng)用于像太陽(yáng)能發(fā)電站這樣需要控制大量電池板跟蹤光源的地方。應(yīng)用本產(chǎn)品，只需一塊電池板裝上光敏傳感原件，然后其余每塊電池板配兩個(gè)電機(jī)（甚至都不需要每個(gè)電機(jī)都配驅(qū)動(dòng)，可以多個(gè)電機(jī)復(fù)用一塊驅(qū)動(dòng)片），就可以實(shí)現(xiàn)大量電池板的自動(dòng)追蹤光源控制和其他控制。有著這樣顯著的優(yōu)勢(shì)，可預(yù)見(jiàn)該產(chǎn)品可觀的應(yīng)用前景！
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于光源追蹤的產(chǎn)品不在少數(shù)。性能比較好的主要有對(duì)光比較準(zhǔn)的，他們用凸透鏡聚焦，再照射到光敏原件上，以提高精度，據(jù)說(shuō)可以精確到0.1度左右；還有利用電池板供電自給自足的，省去了一部分電源電路；也有的增加了智能抗干擾功能（短暫的陰影下不調(diào)整）。但是幾乎沒(méi)見(jiàn)過(guò)只需一塊電池板安裝光敏原件，就能控制多塊電池板的產(chǎn)品。更沒(méi)有見(jiàn)過(guò)無(wú)需角度傳感器就測(cè)出陽(yáng)光偏向角，并實(shí)時(shí)繪出三維立體圖的產(chǎn)品。 我們的產(chǎn)品幾乎集結(jié)了目前所有先進(jìn)產(chǎn)品中高精度、低能耗、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，并有著獨(dú)特的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、低耗材、易管理等絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
