【正文】 若陽光發(fā)生傾斜，使
。當(dāng)陽光正對(duì)太陽能板時(shí)，光敏電阻 R R2 阻值相等， u u2 電壓相等。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體 光敏電阻原理圖及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率，當(dāng)溫度升高時(shí)，其消耗的功率就降低。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對(duì)于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。隨著的 光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。光照特性。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長(zhǎng)的單煙臺(tái) 大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 色光照射下的靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值（暗電阻）與受光照射時(shí)的電阻值（亮電阻）的相對(duì)變化值。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用“ 0LX”表示。 暗電流、暗電阻。 光敏電阻的特性包括： 光電流、亮電阻。 可見光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。 紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。 光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。當(dāng)它受到光的照射 時(shí)，半導(dǎo)體片內(nèi)光敏電阻外形圖和電路符號(hào)就激發(fā)出電子 — 空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強(qiáng)。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá) 1~10M 歐 ,在強(qiáng)光條件（ 100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。 (2) 光敏電阻 光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到nm 的粒子世界，縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s 的瞬間反應(yīng)。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。因此可以說，傳感器是人類五官的延長(zhǎng)，又稱之為電五官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn) 象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。 光敏電阻傳感器 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。當(dāng)太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時(shí)，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減少，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至兩個(gè)光敏電阻上的光照強(qiáng)度相同，稱為光敏電阻光強(qiáng)比較法。利用光敏電阻在光照時(shí)阻值發(fā)生變化的原理，將兩個(gè)完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板東西方向邊沿處，另將兩個(gè)完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板南北方向邊沿處。 光電轉(zhuǎn)換器 光電轉(zhuǎn)換器接收太陽光，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)采集來的信號(hào)進(jìn)行分析比較，得出結(jié)果最終控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)向來達(dá)到太陽能電池面板始終垂直于入射光線，從而達(dá)到最高效率的利用太陽能。太陽能煙臺(tái) 大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 電池板有兩個(gè)自由度。聯(lián)軸器材料選用鑄鋼。金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器：除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫 場(chǎng)合。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場(chǎng)合。 (6) 撓性聯(lián)軸器 具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，最大量隨型號(hào)不同而異。 (5) 剛性聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。當(dāng)實(shí)際載荷超過事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。應(yīng)用：正反向變化多，啟動(dòng)頻繁的高速軸。 (2) 滑塊聯(lián)軸器 半聯(lián)軸器 3上的凹槽與中間滑塊的凸榫→移動(dòng)副→可補(bǔ)償兩軸偏移特點(diǎn)、應(yīng)用： 無緩沖，移動(dòng)副應(yīng)加潤(rùn)滑→用于低速傳動(dòng)。不允許兩軸有相對(duì)位移，無緩沖。常用聯(lián)軸器有 膜片聯(lián)軸器 ，齒式聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，鼓形齒式聯(lián)軸器， 萬向聯(lián)軸器，安全聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工煙臺(tái) 大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)最常用的聯(lián)接部件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸 器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。 分類還包括球籠式萬向聯(lián)軸器；圓錐碗簧聯(lián)軸器； SWP、 SWC 型十字軸式萬向聯(lián)軸器；彈簧管聯(lián)軸器； WS、 WSD 型十字軸式萬向聯(lián)軸器； WSH 型 滑動(dòng)軸承 十字軸式萬向聯(lián)軸器；ML型薄膜聯(lián)軸器； SWZ 型整體軸承座十字軸式萬向聯(lián)軸器。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。主要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對(duì)位移的地方，根據(jù)補(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。主要用于兩軸要求嚴(yán)格對(duì)中并在工作中不發(fā)生相對(duì)位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡(jiǎn)單，容易制造，且兩軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。) (36) =5000h 可知大于預(yù)期計(jì)算壽命，所以選擇 6405 軸承符合要求。 38200179。/ 60nP179。 179。 P=( 5500＋ 2700)= 4) 驗(yàn)算 6405 軸承的壽命： Lh=10178。 2) 用線性插值法求 Y 值。驗(yàn)算如下： 1) 求 相 對(duì) 軸 向 載 荷 對(duì) 應(yīng) 的 e 值與 Y 值 。 = (35) (4) 按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 C=38200 的 6405 軸承 [16]。現(xiàn)暫選一近似中間值，取 Y=，則 P=( 5500＋ 2700)=8556N (3) 求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 C=P179。 (1) 求比值 Fa/Fr=2700/5500=e (2)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P， P=fp( XFr+YFa) 因?yàn)檩p微沖擊，所以載荷系數(shù) fp=～ ，取 fp=。 (34) =7625h5000h 可知大于預(yù)期計(jì)算壽命，所以選擇 6406 軸承符合要求。 47500179。/ 60nP179。 179。 P=( 1500＋ 5500)= 4) 驗(yàn)算 6406 軸承的壽命： Lh=10178。 2) 用線性插值法求 Y 值。驗(yàn)算如下： 1) 求 相 對(duì) 軸 向 載 荷 對(duì) 應(yīng) 的 e 值與 Y 值 。 = (33) (4) 按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 C=47500N 的 6406 軸承?，F(xiàn)暫選一近似中間值，取 Y=，則 P=( 1500＋ 5500)=10908N (3) 求軸承應(yīng)有的基本 額定動(dòng)載荷值 C=P179。 (1) 求比值 Fa/Fr=5500/1500=e (2)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P， P=fp( XFr+YFa) 因?yàn)檩p微沖擊，所以載荷系數(shù) fp=～ ，取 fp=。所以，該軸符合要求。=178。設(shè)橫截面受力 F 大約為 70KN。 軸的校核 可知材料的強(qiáng)度極限 [15]； σb =598MPa，屈服極限： σs = 353MPa。 圖 底座 中心軸的選擇 尺寸設(shè)計(jì) 選擇軸的直徑為 30mm，長(zhǎng)度為 400mm。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈煙臺(tái) 大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 活性三大優(yōu)點(diǎn) .太陽能電池壽命長(zhǎng)，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽能電池可以 大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源無法比擬的。太陽能電池是一種由于 光生伏特效應(yīng) 而將太陽光 能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。因此，目前只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場(chǎng)合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競(jìng)爭(zhēng)。（ 1） 光 — 熱 — 電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由 太陽能集熱器 將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。專家預(yù)測(cè) 太陽能光伏產(chǎn)業(yè) 在二十一世紀(jì)前半期將超過核 電成為最重要的基礎(chǔ)能源之一。其中，用于 電子級(jí)多晶硅 占 55％左右，太陽能級(jí)多晶硅占 45％，隨著 光 伏 產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展，預(yù)計(jì)到 2020年 太陽能多晶硅 的需求量將超過電子級(jí)多晶硅。多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。 太陽能電池板材料： 當(dāng)前，晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是最主要的光伏材料，其市場(chǎng)占有率在 90％以上 ,而且在今后相當(dāng) 長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。為能向 AC220V 的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的 直流電 能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用 DCAC逆變器。（四） 逆變器： 在很多場(chǎng)合，都需要提供 AC220V、 AC110V 的交流電源。（三） 蓄電池： 一般為鉛酸電池，一般有 12V 和 24V 這兩種，小 微型系統(tǒng) 中，也可用 鎳氫電池 、鎳鎘電池或 鋰電池 。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。各部分的作用為：（一） 太陽能電池板 ： 太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電煙臺(tái) 大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。 圖 太陽能電池板 太陽能電池板發(fā)電系統(tǒng)： 太陽能發(fā)電系統(tǒng) 由太陽能電池組、 太陽能控制器 、蓄電池（組）組成。非晶硅電池 板： 薄膜太陽能電池 、 有機(jī)太陽能電池 。既能達(dá)到裝置要求又最大限度滿足經(jīng)濟(jì)性要求。 (4) 単推 — 単推式 圖 単推 — 単推式 特點(diǎn)：軸向剛度較高，預(yù)緊力大，壽命低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (3) 雙推 — 自由式 。 (1) 雙推 — 雙推式 圖 雙推 — 雙推式 特點(diǎn)：適合于高剛度，高速度，高精度的精密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。L1=450mm。所以，根據(jù) GB/T — 1998 標(biāo)準(zhǔn)及滾珠絲杠承載能力的要求和傳動(dòng)精度的考慮，最終選擇： d。小于 30 為宜；基本導(dǎo)程 Ph（或螺距 t）應(yīng)按承載能力、傳動(dòng)精度及傳動(dòng)速度選取， Ph大，承載能力也大； Ph小，傳動(dòng)精度較高。應(yīng)根據(jù)軸向載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選擇。和公 稱導(dǎo)程 Ph。經(jīng)綜合考慮，本設(shè)置選擇具有單圓弧形螺紋軌道的單螺母滾珠絲杠副。 滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)防塵、可以防護(hù)條件以及對(duì)調(diào)隙及預(yù)緊的要求，可以選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。滾珠絲杠由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠副可以