[发明专利]一种四方位的光线自动测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种四方位的光线自动测试系统。

背景技术

随着工业社会的不断发展，人类对能源的依赖也越来越大，目前能源问题已经成为一个亟待解决的世界性问题。太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源，被广泛用于光伏发电产业，然而现有的光伏发电系统一般是将太阳能电池物件定向安装，电池板不能保持始终正对太阳，所以太阳能电池板不能充分利用太阳光，发挥其力量。所以自动跟踪太阳光线是解决太阳能利用率低的一个重要途径。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种四方位的光线自动测试系统，此装置可自动对太阳光线进行测试。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种四方位的光线自动测试系统，包括两个第一楔形光学材料2-1和两个第二楔形光学材料2-2，两个第一楔形光学材料2-1和两个第二楔形光学材料2-2的尖角相向，间隔均匀分布，两个第一楔形光学材料2-1和两个第二楔形光学材料2-2的顶端为不透光材料3，内侧分别设置一个光敏元件4。

所述的两个第一楔形光学材料2-1和两个第二楔形光学材料2-2的顶角为α，相对楔形光学材料的夹角为β角，α角与β角满足以下公式：

当太阳光线与β角的中线平行入射，光线经光学材料内部折射至光敏元件，光敏元件产生电流。否则，光线在任一方向发生偏转，经过4个光学材料的光线，其中任何一路发生全反射，光敏元件无法接收到光信号。此装置便是基于4组光敏元件是否均能接收到光信号，来判定光线是否发生偏移，从而实现自动测试的。

该组件装置使用元部件少，结构简单，效率高、精确度高等特点，自动完成光线跟踪，实用、方便。本装置不仅使用于太阳光线测试，同时使用于其它发光物体光线测试。

附图说明

附图1为四方位光线测试组件示意图，图上向下的箭头线表示阳光入射路线。

附图2为单组光学材料剖视图，图上向下的箭头线表示阳光入射路线。

附图3为光线在光学材料内部发生全反射示意图，图上向下的箭头线表示阳光入射路线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如附图1至3，本发明主要是对太阳光线东南西北四个方向自动测试的组件装置，利用光线全反射原理，当光线从光学材料射出时，若入射角小于全发射的临界角，光学经过折射到达光敏元件，并由光敏元件转化成电信号。若入射角等于或大于全反射的临界角时，光线将全部发生反射，底部的光敏元件未接收到光信号，则无法进行光电转换，由此达到对光线的测试。该装置利用2组(4个)楔形光学材料对光线进行测试，为保证测试的准确性，4块光楔具有相同的α角，且每组成特定角度β角固定，当4块光敏元件其中任何一件没有接收到光信号，通过其它辅助系统，该组件将自动进行跟踪偏转。如图3所示，当太阳光线入射到光学材料表面时发生折射现象，根据折射定律n_空*sinθ₁＝n_i*sinθ₂，当光线经光学材料内部发生全反射时，n_i*sinθ₃＝n_空*sin90°＝1，根据以上条件可得：而在图中可见θ₁＝90°-β/2，因此光学材料的α角与β角的关系为：

本发明各部分的作用：

楔形光学材料：对光线进行折射。光敏元件：主要是把光信号转化为电信号。