3. Solar Tracker. Датчик освещенности для усторойства наведения на солнце.
Окончательный вариант.

На предыдущей странице мы выяснили, что хорошей основой для устройства слежения за солнцем является драйвер от процессорного вентилятора. Достаточно заменить датчик Холла на датчик освещенности и система «готова к бою». Вопрос только в датчике.

Следующий сенсор, и все из чего он будет состоять, на фотографии ниже. Для увеличения тока светодиоды включены по 3 «в паралель». Одна сторона на землю, вторая на входы микросхемы. Переменный резистор - на будущее.

Диаметр платы подогнан под размер полупрозрачного колпака. В сборе это выглядит очень презентабельно.

Чуда не случилось. Этот датчик работает лучше, но так же паршиво. Он унаследовал все недостатки, хоть и в меньших масштабах. Теперь, он удовлетворительно работает с полдня до 2 часов дня, рыскает в пределах 5 градусов и редко зависает.

Окончательная схема

Не надо быть гением, что бы понять что нам не хватает уровня сигнала. Его надо просто усилить.
Логично предположить, что для усиления сигнала дифференциального датчика необходим дифференциальный усилитель. В простейшем варианте это два транзистора работающие на общий эмиттерный резистор. Увеличение тока через один транзистор приводит к уменьшению тока через другой и наоборот.
Необходимый коэффициент усиления определяется диапазоном уровней освещенности. Ниже 1000 Lux. ничего не работает, а больше 130000 Lux., в природе, не бывает. Отношение, приблизительно, 1:100. Таким образом, коэффициент усиления 100, это самое оно.

На схеме дифференциальный, инвертирующий усилитель. Выходы подключены ко входам LB1962M (вместо датчика Холла). Если после первого включения траккер поворачивается в противоположную сторону, то поменяйте из местами.


В итоге транзисторы 3904 были заменены на S9014, так как последние имеют больший коэффициент усиления (150-350). Вместо одного эмиттерного резистора R3 200 Ом, два по 470 Ом, параллельно. Светодиоды установлены через 60 градусов. Монтаж, фото.

Тут все сложилось. К 7 утра солнечая панель уже развернута в направлении солнца. В пасмурный день и в тени траккер отрабатывает направление наибольшей освещенности.

Осталась последняя проблема.

При питании от батарей система никогда не останавливается. Днем — рыскает вправо влево относительно положения максимальной освещенности, расходуя энергию батарей (аккумуляторов). Ночью — медленно поворачивается в одном направлении, что то же бесполезно.

Проблема ночи снимается, если запитать схему от солнечной батареи. Проблема бесполезной траты энергии - если дополнительная солнечная панель будет вырабатывать ровно столько энергии, сколько необходимо что бы повернуть основную солнечную панель с востока на запад и обратно.

Устройства, которые позволяют работать электродвигателю от миниатюрных солнечных батарей, хорошо известны под названием ”Solar Motor”. Чаше всего они подогнаны под определенные электродвигатели и солнечные батареи.

По ряду причин мне проще разработать свою схему, под элементную базу, которая у меня уже есть.
О том, что получилось — на следующей странице.



07.09.2016  SKootS

_

 
 
Make a Free Website with Yola.