太陽光線自動跟蹤裝置.pdf

1、人類正面臨著石油和煤炭等礦物燃料枯竭的嚴重威脅，這些礦物燃料是一次性不可再生資源，儲量有限，而且燃燒時產生大量的二氧化碳，造成地球氣溫升高，生態(tài)環(huán)境惡化。太陽能作為一種新型能源具有儲量無限、普遍存在、利用清潔、使用經濟等優(yōu)點，但是太陽能又存在著低密度、間歇性、空間分布不斷變化的缺點，這就使目前的一系列的太陽能設備，如太陽能熱水器、太陽能電池等，對太陽能的利用率不高。太陽每時每刻都是在運動著，不管哪種太陽能設備，如果它的能量轉換部分能始終

2、保持與太陽光線垂直，那么它就可以在有限的使用面積內收集更多的太陽能。太陽能設備的能量轉換部分若想保持與太陽光垂直，就必須要跟蹤太陽。太陽光線自動跟蹤裝置為解決這一問題提供了條件。研究表明，太陽能設備對太陽光線運動的跟蹤與非跟蹤，其能量的利用率相差37.7％。 現有的太陽光線自動跟蹤裝置中，光電式跟蹤裝置能通過反饋消除累計誤差，但由于選用多個光敏電阻，造成其不能連續(xù)檢測和跟蹤太陽光線的角度變化。本文以光電式跟蹤裝置為基礎，用圖像傳

3、感器代替光敏電阻，研究一種基于圖像傳感器的太陽光線自動跟蹤裝置。根據小孔成像原理設計光學成像機構，將發(fā)散的太陽光線通過小孔投影在接收屏上，成為太陽光斑。放置在接收屏下方的圖像傳感器采集接收屏上的圖像信息，并輸出數字圖像信號。數字圖像處理器對該數字圖像進行處理，提取光斑的亮度特征，得到光斑在接收屏上的位置坐標以及太陽光線對接收屏的高度角和方位角，在數碼管上顯示檢測結果。當成像機構所在平面與太陽光線不垂直時，數字信號處理器根據上述兩個角度通