Sun Tracker
Sun Tracker to układ do śledzenia Słońca. Główna cześć urządzenia stanowi ruchoma głowica obracająca się w płaszczyźnie poziomej i pionowej. Układ poruszany jest za pośrednictwem silników krokowych, które umożliwiają precyzyjne ustawianie trackera w określonej pozycji. Położenie trackera obliczane jest na podstawie algorytmu do obliczania położenia Słońca. Dodatkowo niektóre trackery mają wbudowany aktywny układ służący do naprowadzania głowicy w kierunku Słońca.
Zastosowanie
Sun Trackery używanie są w fotometrach słonecznych jak również w radiometrach typu pyrheliometr. Ponadto umożliwiają pomiar promieniowanie rozproszonego poprzez aktywne zasłanianie tarczy Słońca. Sun trackery mogą być używane w zupełnie innych zastosowaniach np. do sterowania ustawianiem kolektorów czy baterii słonecznych.
Tracker na bazie teleskopu astronomicznego NextStar114
Główna częścią trackera jest przerobiona głowica używana do naprowadzania teleskopu astronomicznego w kierunku określonych ciał niebieskich. Układ porusza się w dwóch płaszczyznach prostopadłych do siebie za pośrednictwem zwykłych silników zasilanych impulsowo. Zastosowanie względnego enkodera (licznik obrotu) na każdym z silników umożliwia obliczenie o jaki kąt obrócił się dany silnik. Wada tego rozwiązania w porównaniu do silników krokowych jest ich bezwładność. Silniki takie przesuwają głowice zawsze o kąt większy kąt niż dlatego efekt ten musi być korygowany. Dodatkowo błąd przesunięcia zależy od szybkości przesuwania się głowicy co mocno komplikuje sterowanie tego typu urządzeniem. Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem było by zastosowanie silników krokowych. Kolejnym problem są luzy na przełożeniach pomiędzy osią silnika a głowica. W powyższym rozwiązaniu przełożenie wynosi 1:3000 i jeśli silnik wykonuje obroty w prawo i lewo to enkoder na silniku niewłaściwie oblicza przesunięcie głowicy. Wymaga to użycia odpowiednich poprawek w celu wyznaczenia precyzyjnego położenia trackera. Układ posiada 2 systemy aktywnego naprowadzania na Słońce. Pierwszy system jest mało dokładny i jest pierwszym stopniem dla drugiego precyzyjnego. Pierwszy system zastosowano tylko ze względu na luzy przekładni ale mało dokładne silniki sterujące. Jest to układ 4 fotorezystorów pracujących różnicowo i pozwalających na ustawienie trackerca z dokładnością 0.5-2 stopnie. Drugi system oparty jest na matrycy CCD i pozwala pracować jeśli tracker jest nie dalej niż 2.5 stopnia od Słońca. Wynika to z faktu iż matryca znajduje się w obiektywnie o takich kącie widzenia. Mały kat widzenia zapewnia wysoką precyzję, która wynosi około 0.01-0.02 stopnia. Sterowanie silnikami krokowymi oraz pierwszym stopniem aktywnego śledzenia Słońca odbywa się za pośrednictwem mikrokontrolera ATMEL. Sterowanie kamerką odbywa się z poziomu komputera PC. Oprogramowanie zostało napisane w środowisku matlab i na chwile obecną działa tylko pod windowsem a w niedalekiej przyszłości również pod linuxem.
Precyzyjny tracker
Precyzyjny tracker Gregor powstał na bazie doświadczeń z trackerem astronomicznym. Jest zupełnie nowym rozwiązaniem opartym na silnikach krokowych oraz przekładniach harmonicznych. Przekładnie takie gwarantują brak luzu a tym samym znacznie poprawiają działanie liczników położenia trackera. Przełożenie w tym przypadku wynosi zaledwie 1:100 ale gwarantuje krok trackera mniejszy od 0.01 stopnia. Układ śledzenia aktywnego Słońca oparty jest na poczwórnej fotodiodzie (quaddiode) i podobnie jak silniki krokowe sterowany jest za pośrednictwem mikrokontrolera ATMEL. Detektor promieniowania słonecznego umieszczony jest w długiej tubie ograniczającej pole widzenia do 5 stopni. Mikrokontroler ma wbudowany program który liczy położenie Słońca na niebie korzystając przy tym z współrzędnych geograficznych oraz czasu. Aktualny czas pobierany jest z elektronicznego zegara zaś współrzędne z pamięci EPROM. Mikrokontroler komunikuje się z komputerem przez port RS232. Używając standartowych programów typu Hiperterminal można ustawić wszystkie niezbędne parametry pracy tracera. Są to między innymi długość i szerokość geograficzną, korekcja czasu, położenie trackera w czasie nocy czy prędkość poruszania się silników krokowych. Tracker poza trybem śledzenia Słońca może wykonywać skanowanie nieba poprzez sterowanie nim z poziomu komputera. W łatwy sposób można wydać komendę przesuwającą tracker o dowolny kąt. Tracker przeszedł pomyślenie wielotygodniowe testy wiosną i latem 2005 roku.
