專利名稱：一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)實驗設(shè)備，特別是一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，適用于光電子專業(yè)、普通物理實驗。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電中，溫度過高對太陽能組件有影響，使輸出功率會降低，在25度時，太陽能組件是最佳工作溫度，45度以下可以正常使用。太陽能組件一般適用可以在-40度到 80度，輸出功率有負(fù)的溫度系數(shù)，大概是0. 5%/C，也就是說在25度是100W的組件，45度的時候只有90W的輸出了。因此現(xiàn)有的太陽能發(fā)電中，80%以上的時間太陽能組件是處在極低或極高的溫度下，極大的影響了太陽能的發(fā)電效率。而在現(xiàn)有的教學(xué)實驗中，涉及太陽能發(fā)電專業(yè)的實驗設(shè)備很少，涉及影響太陽能發(fā)電效率的實驗設(shè)備更是沒有。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目提供一種適用于光電子專業(yè)、普通物理實驗教學(xué)的一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，以便讓學(xué)生方便了解太陽能發(fā)電原理，影響發(fā)電效率的因素，提供發(fā)電效率的方法。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，其特征是它包括上支架、下支架和支桿構(gòu)成實驗臺，上支架有LED光源，LED光源提供光伏板的光源，下支架的腔體內(nèi)有光伏板；LED光源與光伏板之間對開，向光伏板提供光源；光伏板在下支架的腔體內(nèi)，腔體內(nèi)有溫度傳感器；在腔體一側(cè)有腔體溫控機構(gòu)，控制電路通過控制溫控機構(gòu)調(diào)節(jié)腔體的溫度，檢測光伏板輸出光電流隨溫度變化，溫度和光電流輸出通過顯示器顯不。所述的光伏板輸出電流端通過取樣電阻R2與地電連接，取樣電阻R2直接電連接在單片機的一個第3A/D端；LED光源是一個LED —組或兩個LED —組串聯(lián)連接構(gòu)成一組， 形成多組LED陣列；在LED陣列與地之間連接取樣電阻R1，取樣電阻Rl電壓輸出端直接電連接在單片機的一個第2A/D端，每組LED通過一個開關(guān)與地隔開，溫度傳感器是AD590。所述的單片機通過接口與計算機電連接。本實用新型的優(yōu)點是由于實驗臺有LED照明機構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)和光伏板，LED 照明機構(gòu)提供光伏板的光源，通過控制LED照明機構(gòu)的光強變化，使光伏板產(chǎn)生不同的電流輸出，通過控制溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)，使光伏板處在不同的溫度狀態(tài)下，光伏板產(chǎn)生的電流輸出和LED照明機構(gòu)的光強變化、環(huán)境溫度顯示在支桿的顯示器上，同樣，光伏板產(chǎn)生的電流輸出和恒流狀態(tài)下不同溫度的情況下光強變化、溫度顯示在支桿的顯示器上。這樣有利于學(xué)生方便了解光電池的光伏地特性，溫度特性，讓學(xué)生方便了解對太陽能發(fā)電初步了解和影響發(fā)電效率的因素。
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型做進一步說明圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例電路原理圖；圖3給出光伏板溫度控制示意圖。圖中，1、上支架；2、LED光源；3、通風(fēng)雙向電磁閥；4、透氣孔；5、下支架；6、溫度傳感器；7、腔體；8、半導(dǎo)體冷器；9、冷室；10、熱室；11、顯示器；12、鎖緊機構(gòu)；13、可移動顯示架；14、支桿；15、光伏板；16、單片機；17、電壓源；18、接口 ；19、計算機；20、LED組。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，其特征是它包括上支架1、下支架5和支桿14構(gòu)成實驗臺，上支架1有LED光源2，LED光源2提供光伏板15的光源，下支架5的腔體7內(nèi)有光伏板15 ；LED光源2與光伏板15之間對開，向光伏板15提供光源； 光伏板15在下支架5的腔體7內(nèi)，腔體7內(nèi)有溫度傳感器6 ；腔體7溫度可通過溫控裝置調(diào)節(jié)，顯示器11可繞支桿14轉(zhuǎn)動位置，轉(zhuǎn)動時，打于鎖緊機構(gòu)12，轉(zhuǎn)動后鎖緊鎖緊機構(gòu)12。如圖3所示，在腔體7 —側(cè)有一個半導(dǎo)體冷器8，半導(dǎo)體冷器8形成冷端和熱端，冷端和熱端在冷室9和熱室10內(nèi)，冷室9和熱室10通過通風(fēng)雙向電磁閥3與腔體7相通，腔體7下端有透氣孔4與外部相通，通過控制通風(fēng)雙向電磁閥3開關(guān)位置可以調(diào)節(jié)腔體7的溫度，使光伏板15工作在需要實驗的溫度。溫度和LED光源2的光強通過顯示器11顯示。 顯示器11和控制電路可固定在支桿14的可移動顯示架13上。通過可移動顯示架13觀察溫度和設(shè)置參數(shù)。圖2給出圖1的控制電路原理圖，控制電路包括一個帶A/D輸入端的單片機16同時連接顯示器11、電壓源17、接口 18和溫度傳感器6，光伏板15輸出電流端通過取樣電阻 R2與地電連接，取樣電阻R2直接電連接在單片機16的一個第3A/D端；LED光源2是一個 LED 一組或兩個LED —組串聯(lián)連接構(gòu)成一組，形成多組LED陣列；在LED陣列與地之間連接取樣電阻Rl取樣電阻Rl電壓輸出端直接電連接在單片機16的一個第2A/D端，對LED光源2的電流進行測量；每組LED通過一個開關(guān)與地隔開，通過選擇開關(guān)的斷開，形成不同數(shù)量的LED組陣列工作；通過取樣電阻R2確定電流大小或光強大?。粶囟葌鞲衅?同樣通過一個取樣電阻R3檢測其溫度，溫度傳感器6可用AD590。單片機16通過接口 18與計算機電連接。通過調(diào)節(jié)光源光強開關(guān)或調(diào)節(jié)電位器改變LED的光強變化，開關(guān)數(shù)量或電位器的變化值、光強值顯示在顯示器和存貯在存貯器內(nèi)，顯示器可用于觀察實驗數(shù)據(jù)，存貯在存貯器的數(shù)據(jù)可通過接口 18電路由計算機19讀取進行處理。實施例2對于本實用新型也可單獨設(shè)計成溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗方法，省去光源變化控制。其結(jié)構(gòu)與如圖1相同。而在圖2中同樣是一個帶A/D輸入端的單片機16同時連接顯示器11、電壓源17、接口 18和溫度傳感器6，光伏板15輸出電流通過取樣電阻R2與地電連接，取樣電阻R2的電壓的大小可以給出光伏電流量，取樣電阻R2直接電連接在單片機 16的一個第3A/D端。LED光源2可以是一個恒流原或恒壓源控制多組LED陣列。由于電壓源17的電壓恒定，每一 LED組20工作時，電流相同。溫度傳感器6同樣通過一個取樣電阻R3檢測其溫度，溫度傳感器6可用AD590。單片機16通過接口 18與計算機電連接。通過調(diào)節(jié)光源光強開關(guān)或調(diào)節(jié)電位器改變LED的光強變化，開關(guān)數(shù)量或電位器的變化值、光強值顯示在顯示器和存貯在存貯器內(nèi)，顯示器可用于觀察實驗數(shù)據(jù)，存貯在存貯器的數(shù)據(jù)可通過接口 18電路由計算機19讀取進行處理。實施例3對于本實用新型也可單獨設(shè)計成一種光伏板光強實驗方法，省去圖1中圖3的部分。其電路圖與實施例1的圖2部分相同。
權(quán)利要求1.一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，其特征是它包括上支架(1)、下支架(5)和支桿(14)構(gòu)成實驗臺，上支架(1)有LED光源(2)，下支架(5)的腔體(7)內(nèi)有光伏板(15); LED光源(2 )與光伏板(15 )之間對開；光伏板(15 )在下支架(5 )的腔體(7 )內(nèi)，腔體(7 )內(nèi)有溫度傳感器(6)；在腔體(7)—側(cè)有腔體(7)溫控機構(gòu)；溫控機構(gòu)是一個半導(dǎo)體冷器(8)， 半導(dǎo)體冷器(8)形成冷端和熱端，冷端和熱端在冷室(9)和熱室(10)內(nèi)，冷室(9)和熱室 (10)通過通風(fēng)雙向電磁閥(3)與腔體(7)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，其特征是所述的光伏板(15)輸出電流端通過取樣電阻R2與地電連接，取樣電阻R2直接電連接在單片機(16) 的一個第3A/D端；LED光源(2)是一個LED —組或兩個LED —組串聯(lián)連接構(gòu)成一組，形成多組LED陣列；在LED陣列與地之間連接取樣電阻R1，取樣電阻Rl電壓輸出端直接電連接在單片機(16)的一個第2A/D端，每組LED通過一個開關(guān)與地隔開，溫度傳感器(6)是AD590。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，其特征是所述的單片機(16)通過接口(18)與計算機電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種教學(xué)實驗設(shè)備，特別是一種溫度對光電轉(zhuǎn)換影響的實驗裝置，它包括上支架、下支架和支桿構(gòu)成實驗臺，上支架有LED光源，LED光源提供光伏板的光源，下支架的腔體內(nèi)有光伏板；LED光源與光伏板之間對開，向光伏板提供光源；光伏板在下支架的腔體內(nèi)，腔體內(nèi)有溫度傳感器；在腔體一側(cè)有腔體溫控機構(gòu)，控制電路通過控制溫控機構(gòu)調(diào)節(jié)腔體的溫度，檢測光伏板輸出光電流隨溫度變化，溫度和光電流輸出通過顯示器顯示。它提供了一種適用于光電子專業(yè)、普通物理實驗教學(xué)的具有光伏特性實驗和光電轉(zhuǎn)換溫度特性檢測的裝置，以便讓學(xué)生方便了解太陽能發(fā)電原理，影響發(fā)電效率的因素，提供發(fā)電效率的方法。
文檔編號G09B23/06GK201936495SQ20102058849
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者劉崇樸 申請人:西安福安創(chuàng)意咨詢有限責(zé)任公司