基于光敏电阻的高精度自动跟日系统
单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计
单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计引言：太阳能光伏发电已经成为可再生能源中最受关注的一种技术。
光伏发电效率受到太阳光照的影响，传统的固定光伏发电系统效率较低。
为了优化光伏发电系统的效率，设计了一种单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统，能够根据太阳位置自动调整光伏板的角度，最大限度地提高太阳能的利用效率。
一、系统工作原理：该单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统由光敏电阻、测量电路、控制电路和执行机构组成。
光敏电阻负责感应太阳光照强度，传递给测量电路进行电信号转换。
控制电路接收到转换后的信号，并与事先设定的峰值进行比较。
然后，根据比较结果来控制执行机构，使光伏板按需自动调整角度。
二、光敏电阻的选择：光敏电阻是该系统中最重要的一个元件，因为它直接影响到系统的准确度和稳定性。
在选择光敏电阻时，需要考虑以下因素：光敏电阻的特性曲线、光敏电阻的响应时间、光敏电阻的阻值范围等。
一般建议选择具有较高灵敏度和稳定性的光敏二极管。
三、测量电路设计：测量电路的作用是将光敏电阻的电信号转换为适合控制电路处理的电信号。
测量电路一般由信号放大器、滤波器和模数转换器构成。
信号放大器用于放大光敏电阻产生的微弱电信号，滤波器用于去除噪声和杂散信号，模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。
在设计过程中，需要合理设置放大系数和滤波参数，以确保测量电路的准确性和稳定性。
四、控制电路设计：控制电路是系统的核心部分，其功能是根据光敏电阻测量电路输出的信号，与事先设定的峰值进行比较，并根据比较结果来控制执行机构进行角度调整。
控制电路一般由比较器、运算放大器和逻辑电路构成。
比较器用于将输入信号与参考信号进行比较，运算放大器用于放大比较结果的差别，逻辑电路用于判断角度调整方向，并控制执行机构的运动。
五、执行机构设计：执行机构是该系统中最关键的部分，其功能是根据控制电路的指令，使光伏板按需自动调整角度。
常见的执行机构有两种：电动执行机构和气动执行机构。
毕业设计 太阳能电池板自动跟踪系统设计
第1章绪论1.1太阳能利用的前景当今，煤，石油，天然气等常规矿产能源，储量越来越少，世界各大经济体都面临能源危机。
按照目前的开采和使用速度，己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年，可以说，己经是处在日益枯竭的形势之下。
为了能够获得更多的资源，在石油储量丰富的地区，一直以来冲突不断，而且有外部势力的干预。
为了得到能源，保证经济这架大车的正常运转，不惜以战争为手段，以人民的生命为代价。
中国，作为世界上最大的发展中国家，对石油的依赖程度很高。
以2010年为例：海关总署公布的数据显示，2010年全年我国进口原油2.39亿吨，去年全年原油产量2亿吨，对外依存度逼近55%。
我国已经进入能源预警阶段。
根据国家能源局的报告，到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。
其中,电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时，年均增长11.1%；煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨,年均增长6.8%；石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨，年均增长5.7%；天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米，年均增长18.5%；非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤，年均增长10.1%。
“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤，年均增长4.8%至5.5%，到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。
从以上的数据，很容易看出，完全依靠煤炭!石油等常规能源，是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的[1]。
另外一个方面，矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应；其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。
即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害，如石油管道损坏造成的石油泄漏。
基于以上两个方而的原因，人类正在寻找更适合的能源。
希望能够逐步取代常规的矿产能源。
在填补现有能源不足的同时，也为保护环境做积极的改善。
目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。
基于ARM嵌入式图像处理平台的太阳跟踪系统
基于ARM嵌入式图像处理平台的太阳跟踪系统作者：陈丽娟周鑫来源：《现代电子技术》2012年第04期摘要：基于计算机视觉原理，以ARM微控制器为核心构建嵌入式图像处理平台，实现了对太阳的实时跟踪。
系统采用CMOS图像传感器采集太阳图像，通过微控制器计算太阳角度，通过串口控制转台，实现对太阳的高精度跟踪。
同时，与视日运动规律相结合，保证系统的可靠性。
试验表明，该系统在降低系统能耗的同时，能可靠有效地跟踪太阳运动。
关键词：太阳跟踪； ARM微控制器；计算机视觉； CMOS图像传感器中图分类号：； TP36文献标识码：A文章编号：Sun-tracking system based on ARM embedded image processing platform(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China)Abstract：taking ARM microcontroller as the core to construct the embedded image processing platform. The system collects images of sun through CMOS imaging sensor, and computes the sun angles relative to the tracking platform by a microcontroller. With the computed sun angles information, the system controls the turntable through a serial port to make the solar panel perpendicular to the sun radiations. Meanwhile, another tracking mode based on sun trajectory is integrated in the tracking strategy to insure the system reliability. The teat result indicates that the system can reduce the system energy consumption and effectively track sun.Keywords：收稿日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（61102138）；南京航空航天大学基本科研业务费专项科研资助项目（）0引言随着社会的发展和进步，环保节能已经成为人类可持续发展的必要条件。
基于ZigBee的太阳自动跟踪系统设计
０ 引 言
新能 源 的开 发 已成 为 我 国 “ 十二五” 规 划 的
重点 课题 ， 得 到 了 广泛 的研 究 和应 用 。太 阳能 发
能充分 利用 太 阳光 照 ， 解 决 了如何 降 低 系生 的 问题 ， 并 可查看 太 阳光照信 息 ， 提供 自动 ６
手动 控制 ２种方式 。 通过 时钟 控 制 和 光 电控 制 相 结 合 的 ？ ｌ
Ｏ Ｏ ３８ ４
马正 华 （ １ ９ ６ 男， 教授 ， 研究 为嵌入 式应 用．
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｓｏ ｌ ａ ｒ Ａｕ ｔ ｏ － Ｔｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｚｉ ｇ Ｂｅ ｅ
ＭＡ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ， ＧＵ Ｂａ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ， Ｊ Ｉ Ａ Ｏ Ｚ ｈ ｕ ｑ ｉ ｎ ｇ
低 压电器（ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ． ４ ）
・ 分布式｜ ｛
基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ的太 阳 自动 跟 踪 系统 设 计
马正华， 顾柏杨 ， 焦竹青
（ 常 州大 学 信 息科 学与工程 学 院 ，江 苏 常 州 ２ １ ３ １ ６ ４ ）
摘 要：针对以单片机为控制 核心 的太 阳跟踪装置 ， 提 出了一种基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技术
关键词 ： Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ；无 线 通 信 ；自动 跟 踪 系统 ； ＣＣ ２ ４ ３ ０ ； 群 集 控 制 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ ９ ２ ６ ． ２ ３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ５ ５ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ 一
电作为新能源计划的核心， 也 已被广泛应用于 日 常 生 活及 工 业 生 产 的 各 个 方 面 Ｊ 。 目前 ， 大 规
高精度高可靠性脱机追日系统研制
ｐ ａ ｔｃ １ ｒ ｃ ｉａ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｃ８ ５１ ａ ２ ０ Ｆ ０ ０； ｓ ｌｒｅ ｅ ｇ ；ｔａ ｋｉ ｕ ｙ ｔｍ ；ｃｏ ｅ ｌｏ ｏ ｔｏ ；ｓ ｌ ｍａ ｈ ｎ ｏａ ｎ ｒ ｙ ｒ ｃ ｎｇ ｓ ｎ ｓ ｓｅ ｌ ｓ ｄ－ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈｅｓ ｎ；ｗ ｉ ｋｎ ｄ ａ ｔｇ ｆｓ ｌ ｒｐ ｗｅ ｓ ｌ ｄ ｉ ｈ ｎ ｏ ｅ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｅ ｆｔ ｏ ｉ ｏ ｆｔ ｕ ｈ ｔ ｈ ｈ ｌ ｔ ｉ ｇ ａ ｖ ａ ｅ ｏ ｏａ ｏ ｒ ｉ ｔ ｌ ｔ ｅ ｅ ｃ ｄ ｒｓ ｕ ｔ ｒ ｓｔ ｅａ ｎ ｎ ａｅ ｎ ｒ ｈ
摘
要：为 实现 高精 度 高可 靠性 的追踪 太 阳，提 高对 太 阳能 的利 用率 ，设计 了一套基 于 以
Ｃ ０ １ａ２ ８５ Ｆ０ ０的控制 系统 ；该 系统以 Ｃ ０ １ａ２ ８ ５ Ｆ０ ０为控制器，通过太阳能公式计算出太阳的水平 角 及 高度 角，由程序控制水平及 高度 电机 的转动 ，实现对 太阳位置的精确跟踪；同时利用安装在 太 阳能发 电 架构上 的编码 器作 为反馈 ， 实现 追 日系统 的闭 环控 制 ，对 追 日系统 的误 差进 行 校 正 ， 改进跟踪 系统的精度 ；通过对 实地太阳能架构的 实验 ，追 日系统可以精确追踪太阳位置，系统
性 能稳 定 ，成本低 ， 实用性很 强 。
光敏电阻原理的应用实例
光敏电阻原理的应用实例1. 介绍光敏电阻光敏电阻是一种能随着环境光照强度而产生电阻变化的元件。
它由感光材料和电阻器构成，常用的材料有硫化镉、硫化锌等。
光敏电阻在光敏材料受到照射时，其电阻会发生明显变化，因此被广泛应用于光控、光感应、亮度控制等领域。
2. 光敏电阻的应用实例以下介绍几个光敏电阻在实际应用中的例子：2.1 光敏电阻在照相机中的应用光敏电阻常常被用于照相机中的光控系统，用于测量环境光照强度，以便自动调整快门速度和光圈大小，从而获得合适的曝光度。
照相机中的光敏电阻通过测量环境光的强度，反馈给相机的控制系统，控制相机的曝光参数。
这使得照相机能够适应不同环境光照条件下的拍摄需求，提高了拍摄效果的质量。
2.2 光敏电阻在街灯控制系统中的应用光敏电阻被广泛应用于街灯控制系统中，用于感知环境光照强度，从而自动控制街灯的开关。
光敏电阻安装在街灯附近，当周围环境暗时，光敏电阻的电阻值较高，街灯会自动开启；当周围环境光亮时，光敏电阻的电阻值降低，街灯会自动关闭。
通过使用光敏电阻，街灯的自动控制能够节省能源，并延长街灯的使用寿命，提高路灯系统的稳定性。
2.3 光敏电阻在自动光电控制系统中的应用光敏电阻也被应用于自动光电控制系统中，用于根据环境光照强度自动调节光亮度。
例如，一些会议室、办公室和电影院等场所中的自动光电控制系统会根据环境光照强度的变化，自动调节灯光的亮度。
光敏电阻会感知到环境的变化，并将变化的信息传输给控制系统，控制系统会自动调节灯光亮度，提供合适的照明条件，以满足用户的需求。
2.4 光敏电阻在污染监测中的应用光敏电阻也可以用于污染监测系统中，用于测量大气中的光照强度。
通过检测环境中的光照强度，可以了解大气污染的程度，并采取相应的措施进行环境治理和改善。
光敏电阻可以与其他传感器和监测设备结合使用，实现对环境污染的综合监测和分析，为环境保护提供重要的数据支持。
2.5 光敏电阻在安防系统中的应用光敏电阻广泛应用于安防系统中，用于检测入侵者的活动。
基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计
ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｌｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｋ ｅ ｅ ｐ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｎ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｃ ｅ ｌ ｌ Ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｙ ｄ ａ ｙ ｏ ｒ ｎ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ－ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ， ｔ ｈ ｅ
第２ １ 卷 第 ｌ ５期
Ｖｏ １ ． ２ １
Ｎｏ ． １ ５
电子设 计 工程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年 ８月
Ａｕ ｇ ．２ ０１ ３
基于单 片机 的双轴太阳能跟踪系统的设计
太阳光自动跟踪控制器设计 OPA2132
太阳光自动跟踪控制器设计摘要近年，能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。
太阳能是一种极为丰富的清洁能源，同时通常最普遍且最方便使用的是电能。
随着现代的能源越来越少，有些能源趋于匮乏状态。
所以我们就根据实际情况设计了一个“太阳光自动跟踪控制器”。
现在，我们居住的家园以太阳光最为普遍，它给我们带来了光和热，我们就要合理的利用光和热，来为我们服务。
我们就通过设计的“太阳光自动跟踪控制器”来实现太阳光跟踪。
我们设计的是根据光转换电来实现功能，首先，我们选光敏传感器来实现光电转换，其次，通过OPA2132PA来实现差分运算放大，再由继电器实现电机的正、反转，去控制翻转板的运动。
从而实现太阳光自动跟踪。
光敏传感器分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成，每一组的两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻，另一只为下偏置电阻：一只检测太阳光照，另一只检测环境光照，送至比较器输入端的比较电平始终为两者光照之差。
所以，本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳光，调试简单，成本不高，运行可靠。
[关键词]：光敏电阻，OPA2132PA，继电器，直流电机，光电池翻转板。
目录摘要 (1)目录 (III)引言 (5)1 毕业设计的基本任务 (5)2 已有的实验基础和预期结果 (5)3 毕业设计所完成的主要内容 (5)第一章自动跟踪控制器概论 (6)1.1 概述 (6)1.2 设计原则 (6)1.2.1 通用性 (6)1.2.2 实用性 (6)1.3 系统组成及功能 (6)1.3.1 太阳光自动跟踪控制器的组成 (6)1.3.2 功能及工作原理介绍 (7)第二章设计方案与原理概述 (10)2.1 设计的要求 (10)2.1.1 光敏传感器 (10)2.1.2 OPA2132PA运算放大器 (10)2.1.3 继电器 (10)2.2 方案论证 (11)2.2.1 运算放大器的选择 (11)2.3 工作原理分析 (11)2.4 设计中注意的问题 (13)2.4.1 集成电路的选择和使用 (13)第三章设计实现 (14)3.1 PROTEL99SE概述 (14)3.2 电路原理图设计 (14)3.2.1 Protel99SE电路原理图常用工具栏 (14)3.2.2 电路原理图的设计步骤 (14)3.3 印制电路板设计 (15)3.3.1 Protel印制电路板设计工具的应用 (15)3.3.2 PCB布局布线规则 (15)3.3.3 印制电路板设计注意事项 (16)3.4 PROTEL99SE的一些小窍门 (17)3.5 PCB板的安装焊接 (17)3.5.1 元器件的安装 (18)3.5.2 PCB板的焊接 (18)第四章调试 (21)4.1 电路板元件的安装和焊接 (21)4.1.1 元器件的安装 (21)4.1.2 电路板元件的焊接 (21)4.2 电路板的调试 (22)4.2.1 装配工艺检查 (22)4.2.2 通电测试 (22)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (I)附录1：太阳光自动跟踪控制器原理图 (I)附录2：太阳光自动跟踪控制器PCB板 (II)附录3：采用LM358作运放的原理图 (III)附录4：元器件清单 (IV)附录5：太阳光自动跟踪控制器实物图 (V)引言1 毕业设计的基本任务本毕业设计的基本任务是学习掌握自动跟踪控制器的基本原理和技术的实现，并在此基础上对该控制器进行扩展。
一种太阳方位跟踪器控制系统的设计
运 动轨 迹跟 踪和光 电跟踪 相结 合是 在视 日运动 轨
池 的发 电效率 低 ， 因此 ， 们开 始研制 多方 向收集 人
太 阳能 的太 阳方 位跟 踪 器 来解 决 这 一 问题 ． 轴 单 太 阳跟踪 器研 制始 于 １９ ９ ７年 ， 跟踪器 能对 太 阳 此
第１ 期
陆仲达 ， ： 等 一种太 阳器控制 系统 装置 如 图 ２所 示． 太
东
南
图 １ 改进 后的光电位置传感 器
在本 设计 方 案 中 ， 电传 感 器 安 放在 暗筒 壁 光 外东 、 、 、 南 西 北成 十字形 对称 安装 四个 光敏元 件 ，
摘要 ： 过分析太 阳运行规律 ， 通 设计 了太 阳位置传感器． 采用两级传感器方式 ， 实时检测太 阳方位． 利用简单光
敏 电阻和 Ｓ Ｃ ０ １ Ｐ Ｅ ６ Ａ单片机设计 了一种多方 向太阳能收集 控制系统 ， 实现 了大范 围高精度地跟 踪太 阳． 经试 验， 系统 的高度角 和方位角跟踪范围在 ０～１０ 和 ０～ ７ 。跟踪精度达到 １． ８。 ２０ ， ０ 关键词 ： 阳跟踪装置 ； 阳方位检测 ； 太 太 跟踪传感器 ； 单片机控制系统
收稿 Ｅ期 ：０ １１ ９； 回 １期 ：０ １１—２ １ ２ １—１） 修 ４ ３ ２ １ —２１
作者简介 ： 陆仲达（ ９Ｏ ） 男 ， １７一 ， 黑龙江哈尔滨人 。教授 ， 硕士 ， 主要从事控制理论及应用 、 信号处理 、 算机控制 、 能控制等方 面 计 智
的研 究 。Ｅ ｍ ｉ： —ｈｎｄ ＠ １３ ＣＩ。 － ａｌ】 ｚｏｇａ ６ ．Ｏｌ ｕ ｌ
但 是这 种控制 模式 因没有 明确 的轨迹 坐标计 算 公 式 ， 制难 度 大 ， 研 且控 制 系 统结 构 复 杂． 电跟 踪 光
光伏发电中的追日系统方案
目录1设计任务和要求 (1)2设计应用背景 (1)2.1能源现状及发展 (1)2.2提高太阳能的利用率 (1)2.3跟踪技术国外现状 (1)2.4目前跟踪太阳的方式 (2)3难点分析 (2)4实施方案 (2)4.1整体跟踪设计 (2)4.1.1系统组成 (3)4.1.2系统总体流程 (4)4.1.3光电跟踪的原理分析 (4)4.1.4光电跟踪的具体实施方法 (5)4.2检测电路的传感器选择 (6)4.3优缺点分析以及成本 (7)5收获与体会 (8)参考文献 (9)光伏发电中的追日系统1设计任务和要求在太阳能光伏发电系统中，为实现最大的发电效率，要求太阳能电池板与日光投射方向垂直。
设计一个满足上述要求的追日系统，确保太阳能电池板有最佳的工作角度。
2设计应用背景2.1能源现状及发展随着人类无止境的开发地球能源，人类所面临的资源枯竭危机不断加深，加上地球生态环境的不断恶化，进入新世纪以来，人类已经遭遇了前所未有的生存危机。
人类只有一个地球，其生态系统是不可能再造的。
早在17世纪初，人类就已经意识到这一问题，并在新能源探索上不断做出努力，特别是太阳能利用领域取得辉煌成就。
目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。
中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。
太阳电池及组件产量逐年稳步增加。
经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。
在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。
太阳能是一种可再生能源，它具有广泛性、安全性、巨大性和长久性，且不受任何人的控制与垄断，是无私、免费、公平地给予人类的。
在常规能源供给紧和环保压力不断增大的背景下，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮，使太阳能的应用领域不拓展，已渗透到我们生活的每一个角落。
2.2提高太阳能的利用率太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源[1]，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。
一种太阳自动跟踪装置的设计
济 了 。 若能 寻找 到一种 简单 可靠 的 自动跟踪方 法 ． 如
世 界能 源 日趋枯竭 ．可再生 能源 的开 发和利 用
间制 有光 隔板 的透 明盒体 内作 为光 传感 器 ，根 据光 电管 上受 光面 积 的大 小形 成差 分 电信号 ，经差 分放
前景广 阔 ， 成为 未来能 源 的焦点 。全方 位 、 高效率 地 利用 太 阳能是 目前最 好 的一种解 决 办法 。 目前市 面 上 已有 的产 品跟踪精 度低 ， 在普 通 民用还 可 以 ， 但是 在 环境苛 刻或 大 面积使用 太 阳能 的场合 ，就不 够经
ｍａ ｅ ｐ ｏ ｉｎ ｌ ｆ ｅ ｂ ｃ ｉ ａ ．Ｔ ａ ｋ ｏ ｔ ｅ ｃｏ ｅ ｌｏ ｈ ｅ ｄ ａ ｋ， ｅ ｅ ｕ ｐ ｎ ａ ｒ ｎ ｈ ｓ ｒ － ｋ ｓ ｕ ｓｇ ａ ｅ ｄ ａ ｋ ｓｇ １ ｈ ｎ ｓ ｔ ｈ ｌｓ ｏ ｐ ｏ ｔ ｅ ｆ ｅ ｂ ｃ ｔ ｑ ｉｍｅ ｔ Ｃ ｗｏ ｋ ｉ ｈ ｐ ｅ ｆ ｎ ｆ ｈ ｎ Ｊ
维普资讯
文章编号：０ —９ ４２０ ）２０ ０ —３ １０１９４ （０ ７０ —０ １０
一
种 太 阳 自动跟 踪 装 置 的设 计
袁 志国， 阙沛 文 ， 作 英 黄
（ 海 交通 大 学 自动 检 测 研 究 所 ， 海 ２ Ｏ ４ ） 上 上 Ｏ ２ ０
大 电路放 大处 理后形 成 脉 冲电信号 ，控 制步进 电机
工 作 ， 成 与热水 器集 热器联 动 系统 。 发 明构思 简 组 该
巧， 为后 来者 提供 了可 靠 的借 鉴 。但是 ， 由于靠二 只
光 电管 受光 面积差 产生 差分 光信 号 ， 敏度 不高 ， 灵 可 靠 性也 不行 。 其后 也有 人据 此改进 ， 如增 加 不 同数 量 的光 电管 或光敏 电阻来提 高性 能 ，但 始终 因光 电管 或光 敏 电阻 的大 小所 限制 ，精度 仍然 是一 个很大 的
光电跟踪系统的原理和应用
光电跟踪系统的原理和应用1. 简介光电跟踪系统是一种利用光电传感器对物体运动轨迹进行实时跟踪和记录的技术。
它广泛应用于工业生产、运动分析、视觉导航等领域。
本文将介绍光电跟踪系统的原理和应用。
2. 原理光电跟踪系统的原理基于光电传感器对光信号的检测和处理。
它包括以下几个主要组成部分：2.1 光源光源是光电跟踪系统的重要组成部分。
通常使用的光源包括激光器、LED等。
光源发出的光线经过适当的控制和调节，照射到被跟踪物体表面。
2.2 光电传感器光电传感器是光电跟踪系统中的核心部件。
它能够将光信号转换为电信号，并经过处理后输出相应的数据。
光电传感器可以根据不同的原理分为光电二极管、光敏电阻、光电开关等。
2.3 数据处理器数据处理器负责接收光电传感器输出的数据，并进行相应的处理和分析。
通过对数据的处理，可以获得被跟踪物体的运动轨迹、速度等相关信息。
3. 应用光电跟踪系统在各个领域都有广泛的应用。
以下是光电跟踪系统的几个常见应用场景：3.1 工业生产光电跟踪系统可以应用于工业生产中的自动化流水线。
它可以实时跟踪和记录产品在生产过程中的位置和运动情况，以及检测产品的质量和准确性。
3.2 运动分析光电跟踪系统可以用于运动分析，例如运动员的姿势分析、物体的运动轨迹分析等。
通过对物体运动轨迹的记录和分析，可以得到详细的运动参数，为运动员的训练和竞技提供参考。
3.3 视觉导航光电跟踪系统可以应用于视觉导航领域，例如自动驾驶车辆的导航系统。
通过对车辆周围环境的光电跟踪，可以实时获取车辆位置和周围物体的位置信息，从而实现车辆自主导航。
3.4 虚拟现实光电跟踪系统在虚拟现实领域中起着重要的作用。
通过对用户的头部和手部位置的跟踪，可以实现用户在虚拟环境中的自由移动和交互，提升虚拟现实的沉浸感和真实感。
4. 优势和挑战光电跟踪系统具有以下几个优势：•高精度：光电传感器可以实现高精度的位置跟踪，能够满足各种应用场景的要求。
•实时性：光电跟踪系统能够实时地获取被跟踪物体的位置和运动信息。
光敏电阻原理的应用有哪些
光敏电阻原理的应用有哪些1. 光敏电阻简介光敏电阻是一种光电传感器，它具有感光性，当外界光照强度改变时，电阻的阻值也会随之变化。
光敏电阻常用的材料有硒化镉和硫化铟等。
光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应，当光照射到光敏电阻上时，光能被半导体吸收，激发电子跃迁，使得电阻的阻值发生变化。
2. 光敏电阻的应用领域光敏电阻广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用领域：2.1 光电控制光敏电阻可以被用作光电开关，根据环境光照强度的变化来控制灯光的亮度。
在光线较暗的环境下，光敏电阻的阻值较大，控制电路可以通过检测阻值的变化来调节灯光的亮度。
2.2 光电测量光敏电阻可以用来进行光强的测量，例如光敏电阻可以被用作测量环境亮度的传感器。
光敏电阻的阻值随着光的强度变化而变化，通过测量阻值的变化，可以获得光的强度信息。
2.3 光敏报警系统光敏电阻可以用于构建光敏报警系统。
当外界光照强度突然变化时，光敏电阻的阻值也会随之变化，可以利用这一特性来检测光照强度的变化，例如用来探测黑暗中的运动或者人体接近等情况。
2.4 光电自动控制系统光敏电阻可以用来构建光电自动控制系统。
例如，可以利用光敏电阻的感光性和阻值变化来控制光伏板的转动角度，以最大程度地接收光能。
2.5 光敏电阻音量控制器光敏电阻可以用来构建光敏电阻音量控制器，例如用于调节音响设备的音量大小。
根据光照强度的变化，光敏电阻的阻值随之变化，可以利用阻值的变化来控制音响设备的音量大小。
3. 总结光敏电阻是一种具有感光性的光电传感器，能够根据外界光照强度的变化而产生相应的阻值变化。
光敏电阻的应用非常广泛，包括光电控制、光电测量、光敏报警系统、光电自动控制系统和光敏电阻音量控制器等。
这些应用使得光敏电阻在各个领域都得到了广泛的应用和推广。
虽然光敏电阻在各个领域有不同的应用，但是其工作原理是相似的。
光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应，当光照射到光敏电阻上时，光能被半导体吸收，激发电子跃迁，从而导致阻值的变化。
基于光强度检测的太阳能自动跟踪系统的设计
视Ｅ ｔ 运 行轨 迹跟 踪方 式属 于开 环式 主动 跟 踪， 这 种方 式 的优点 是结 构 简单 、 不受 天气 环境 的影 响 ， 可 实现 对太 阳能 的连 续跟 踪 ； 缺点是 运 行 时有 累 积误差 ， 而 且不 能 自行消 除． 与视 Ｅ ｌ 运
在 一个 时钟 周 期 内完 成 ； ２个 具 有 独 立 预 分频
放置 ， 通过 控制 板驱 动平 台 ， 达 到将 平 台最 终对
准 太 阳 的 目的． ２ ． ５ 伺服模 块 控制 系统 原理
器 和 比较器 功 能 的 ８位定 时器 ／ 计数 器 ； 一 个 具 有 预 分频器 、 比较功 能和 捕捉 功能 的 １ ６位定 时 器／ 计数器 ， 具 有 独 立 振 荡 器 的 实 时 计 数 器 ＲＴ Ｃ； ４通 道 Ｐ ＷＭ， ８路 １ ０位 的 ＡＤ Ｃ， ８个 单
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两对 应 的 光敏 电阻 上所 接 受 的光 强 不 同 ， 从 而
可 编 程 的串行 ＵＳ ＡＲＴ； 可工 作 于 主机 ／ 从 机 模
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２ ． １ 系统 组成
量 的接 收率 相差 ３ ７ ． ７ ， 因此 进 行 高精 度 的太
阳能 跟 踪 是很 有 必 要 的． 高精 度 太 阳能跟 踪 装 置 提 高 了 太 阳能 发 电 系统 的太 阳 能利 用 率 ， 拓
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理光敏电阻，也被称为光敏电阻器或者光敏电阻元件，是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的元件。
它在光敏电子器件中广泛应用，如光电传感器、光控开关、光电耦合器等。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理以及其应用。
一、光敏电阻的基本原理光敏电阻的工作原理基于光敏材料的光电效应。
光敏电阻通常由半导体材料或者化合物材料制成，其中包含有光敏材料。
光敏材料能够吸收光能，并将其转化为电能。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，使得光敏材料内的电子跃迁到导带带或者价带中。
这个跃迁过程会导致光敏材料内部的电荷分布发生变化。
当光照强度增加时，光敏材料内的电子跃迁的数量也会增加，从而导致电阻值的变化。
二、光敏电阻的特性1. 光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，反之亦然。
这种变化是非线性的，通常呈指数关系。
2. 光敏电阻的响应速度相对较慢，通常在毫秒级别。
这是由于光敏材料内部电子跃迁的过程需要一定的时间。
3. 光敏电阻的光谱响应范围广，可覆盖可见光和红外光等多个波段。
4. 光敏电阻的温度特性较为稳定，可以在一定的温度范围内工作。
三、光敏电阻的应用光敏电阻由于其工作原理和特性的优势，被广泛应用于各种光敏电子器件中。
1. 光电传感器：光敏电阻可以用作光电传感器的核心元件。
通过测量光敏电阻的电阻值变化，可以获取光照强度的信息。
这种传感器常用于光照控制系统、环境监测仪器等领域。
2. 光控开关：光敏电阻可以用作光控开关的感应元件。
当光敏电阻所在的环境光照强度超过或者低于设定的阈值时，光控开关会自动打开或者关闭。
这种开关常用于照明系统、室内自动化控制等场合。
3. 光电耦合器：光敏电阻可以与发光二极管（LED）组成光电耦合器。
当LED 发出光线照射到光敏电阻上时，光敏电阻的电阻值会发生变化，从而实现信号的传输和隔离。
光电耦合器广泛应用于电力电子设备、通信系统等领域。
4. 光敏电阻的其他应用：除了上述应用外，光敏电阻还可以用于光电测量仪器、光敏电路的设计等领域。
光敏电阻工作原理的应用
光敏电阻工作原理的应用1. 光敏电阻的基本原理光敏电阻是一种半导体光敏器件，其根据光照强度的变化而改变电导率。
其基本原理是当光敏电阻受到光照时，光子会激发半导体中的电子从价带跃迁到导带，增加了电阻器材的导电能力。
因此，光敏电阻的电阻值随着光照强度的变化而变化。
2. 光敏电阻的应用场景光敏电阻广泛应用于许多领域，尤其是在光照检测和光控开关方面。
以下是光敏电阻的几种应用场景：2.1 光照检测光敏电阻被广泛用于光照检测领域。
通过利用光敏电阻对光照强度的敏感性，可以实现光照强度的测量。
例如，一些智能家居系统中的光感应器就使用了光敏电阻来检测室内的光照强度，从而调整照明系统的亮度。
2.2 街灯控制光敏电阻也被广泛应用于街灯控制系统中。
通过利用光敏电阻感知环境光照强度的变化，可以自动调整街灯的亮度。
当周围环境光照较弱时，光敏电阻会感应到这一变化，并通过控制系统自动关闭或调暗街灯；而当周围环境光照较强时，光敏电阻则会感应到这一变化，并自动打开或调亮街灯。
2.3 线性光敏电阻线性光敏电阻是一种特殊的光敏电阻，其电阻值与光照强度成线性关系。
这种光敏电阻广泛应用于照相机、光谱仪等需要精确测量光照强度的设备中。
通过测量线性光敏电阻的电阻值，可以得到准确的光照强度值。
2.4 光控开关光敏电阻也可以用于光控开关系统中。
光控开关系统根据光照强度的变化控制灯光的开关。
光敏电阻被用作光照传感器，当光照强度达到设定阈值时，光敏电阻会向控制系统发送信号，使其打开或关闭灯光。
3. 光敏电阻的优势与注意事项光敏电阻具有以下优势：•结构简单，易于制造和使用；•敏感度高，能够快速响应光照强度的变化；•响应频率宽，能够适应较高与较低的光照强度范围；•成本低，适用于大规模应用。
在使用光敏电阻时需要注意以下事项：•光敏电阻需要与其他电子元件配合使用，例如电阻、电容等；•需要注意光敏电阻的电气参数，比如暗电阻值、光照敏感度等，以确定合适的工作条件；•需要保护光敏电阻免受过高的光照强度或持续光照的影响，以免造成损坏或失效。
光敏电阻的特性
光敏电阻的特性概述：光敏电阻是一种基于光电效应原理工作的传感器元件，能够将光能转化为电能。
它在光敏元件中起着重要的作用，广泛应用于照明控制、光电测量等领域。
本文将详细介绍光敏电阻的特性，包括工作原理、特点、优缺点、应用等方面。
一、工作原理光敏电阻的工作原理基于光电效应，即光能的照射会激发电子的运动，从而改变电阻值。
光敏电阻通常由导电材料和半导体材料组成。
当光能照射在导电材料上时，导电材料中的自由电子受到激发，自由电子的活动增加，导致电阻值下降。
而当光能照射在半导体材料上时，半导体中的电载流子（包括电子和空穴）发生改变，进而改变了半导体导电性能，从而改变电阻值。
二、特点1. 灵敏度高：光敏电阻对光的敏感度非常高，能够检测到微小的光信号。
2. 响应速度快：光敏电阻的响应速度通常在毫秒级别，能够及时感知光照变化。
3. 调节性好：通过调节光敏电阻的光照强度，可以灵活地控制电阻值，以满足不同的应用需求。
4. 高精度：光敏电阻的输出信号精度较高，能够准确地反映光照强度的变化。
5. 成本较低：光敏电阻的制造成本相对较低。
三、优缺点1. 优点：a. 灵敏度高，能够迅速感知光照变化。
b. 适应性强，能够在室内外环境中工作。
c. 结构简单，制造成本较低。
2. 缺点：a. 对温度和湿度变化敏感，容易受到环境影响。
b. 对光源波长和强度要求较高，不同光源的输出信号可能存在差异。
四、应用光敏电阻具有广泛的应用领域，下面列举几个常见的应用场景：1. 照明控制：光敏电阻可以用来控制室内或室外照明设备的开关，当光照强度达到一定阈值时，自动打开或关闭照明设备。
2. 光电测量：光敏电阻可以用来进行光照强度的测量，对于某些需要精确控制光照的应用，如摄影测量、自动曝光控制等具有重要意义。
3. 安防监控：光敏电阻可以应用于安防监控系统中，当光照条件发生变化时，触发报警或录像等功能。
4. 自动化控制：光敏电阻可以作为自动化控制系统的输入设备，实现自动控制与调节。
光敏电阻的性能原理及应用
光敏电阻的性能原理及应用1. 引言光敏电阻（LDR）是一种能够感应光照强度并将其转化为电阻变化的器件。
它在许多电子设备中被广泛应用，例如照明控制、摄影测光和安全系统中。
本文将介绍光敏电阻的性能原理及其应用。
2. 光敏电阻的工作原理光敏电阻的工作原理基于光敏材料的光电效应。
光敏电阻通常由半导体材料制成，其中最常用的是硒化镉（CdS）。
硒化镉的电阻会随着光照强度的变化而变化。
当光线照射到光敏电阻上时，光子的能量会激发光敏材料中的电子，使其从价带跃迁到导带。
这会导致电子在材料中流动，形成电流。
电子的流动会导致材料内部的电阻发生变化，从而产生电阻变化。
光敏电阻的电阻值与光照强度成反比。
当光照强度增加时，电阻值会减小；而当光照强度减小时，电阻值会增加。
这种反比关系使得光敏电阻成为一种理想的光照强度传感器。
3. 光敏电阻的性能特点光敏电阻具有以下几个显著的性能特点：•高灵敏度：光敏电阻对光照强度的变化非常敏感，能够快速响应；•宽工作范围：光敏电阻可以在广泛的光照强度范围内工作；•低成本：光敏电阻的制造成本相对较低，适用于大规模生产；•高可靠性：光敏电阻的性能稳定，使用寿命长。
4. 光敏电阻的应用领域4.1 照明控制光敏电阻可以被用于照明控制系统中，根据光照强度自动调节灯光的亮度。
例如，在室内场所中，通过安装光敏电阻，可以实现根据光照强度调节房间灯光的亮度和色温，以提供舒适的照明环境和节约能源。
4.2 摄影测光光敏电阻在摄影测光中起着重要的作用。
通过将光敏电阻与相机电路相连，可以测量环境光照强度，从而自动确定适当的快门速度和光圈大小，以获得更好的曝光效果。
4.3 安全系统光敏电阻还可以用于安全系统，例如入侵报警系统。
当光照强度突然发生变化时，光敏电阻可以检测到并触发报警。
这种应用可以有效提高安全性，防止未经授权的人员进入受保护区域。
4.4 光电自动控制在一些自动控制系统中，光敏电阻可以用于检测日出和日落时间，以及测量光照强度。
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第３ ０ 卷第 ５ 期 ２ ０ １ ５ 年１ Ｏ 月
光 电技术 应用
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光 电 系统 ・
基 于光敏 电阻的高精度 自动跟 日系统
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关键 词 ： 太 阳方位 ； 自动跟踪 ； 光敏 电阻
中图分类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ６ ７ ３ ． １ ２ ５ ５ （ ２ ０ １ ５ ） 一 ０ ５ — ０ ０ １ ４ － ０ ３
Ｈｉ ｇ ｈ Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｔｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐｈｏ ｔ ｏ ｓ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ
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王 芳 ， 张小青 ， 孟 惠
（ 咸 阳师范学院 ， 陕西 咸阳 ７ １ ２ ０ ０ ０ ）
摘
要： 为 提高 太 阳能 的利 用 率 ， 解 决太 阳光 的 时变性 、 分散 性 问题 ， 提 出一种 基于光 敏 电阻实 现 阳光信
号采集 的 自动 跟 日系统 。设计 了新 型八 点半球形 太 阳方 位信 号传感 器 ， 通 过 内部 两组传感 器 的位 置分 布和组 合， 粗 调 与细调 相结合 ， 对 太 阳方位 角信 号进行 大 范 围搜 索 、 小 范 围调节 ， 从 而控 制跟踪 控制 系统 实现对 太 阳 光 的高精度 自动跟踪 。分 析 了太 阳光方 位信号传 感器 的 内部 结构设 计及原 理 、 自动跟踪 系统 的控制过 程及原 理 。结 果证 明 ， 系统 在低 成本情 况下实 现高精 度 自动跟踪 ， 抗 干扰 性强 ， 实用性 强 ， 对 于在光伏 发 电 、 光热发 电 领域推 广太 阳能应用具 有很重要 的意义 。
ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｎ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｎ 。
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