Zasady pomiaru, rodzaje i kalibracja mierników natężenia oświetlenia
Zasada pomiaru miernika natężenia oświetlenia:
Ogniwo fotowoltaiczne to element fotoelektryczny, który bezpośrednio przekształca energię świetlną w energię elektryczną. Kiedy światło pada na powierzchnię selenowego ogniwa słonecznego, padające światło przechodzi przez cienką metalową warstwę 4 i dociera do granicy między półprzewodnikową warstwą selenu 2 a metalową cienką warstwą 4, generując efekt fotoelektryczny na granicy faz. Wielkość wytworzonej różnicy potencjałów jest proporcjonalna do natężenia oświetlenia na powierzchni ogniwa fotowoltaicznego odbierającego światło. W tym momencie, jeśli podłączony jest obwód zewnętrzny, przez niego przepłynie prąd, a wartość prądu zostanie wskazana na mikroamperomierzu ze skalą luksów (Lx). Wielkość fotoprądu zależy od siły padającego światła i rezystancji w obwodzie. Miernik natężenia oświetlenia jest wyposażony w urządzenie do zmiany biegów, dzięki czemu może mierzyć zarówno wysokie, jak i niskie natężenie oświetlenia. Rodzaje mierników natężenia oświetlenia: 1. Miernik natężenia oświetlenia wizualnego: niewygodny w użyciu, niska dokładność, rzadko używany 2. Optoelektroniczny miernik natężenia oświetlenia: powszechnie stosowany miernik natężenia oświetlenia z selenowych ogniw słonecznych i miernik natężenia oświetlenia z krzemowych ogniw słonecznych
Rodzaje mierników natężenia oświetlenia:
1. Luksomierz wizualny: niewygodny w użyciu, niska dokładność, rzadko używany
2. Optoelektroniczny luksomierz: powszechnie używany luksomierz z selenowym ogniwem fotowoltaicznym i luksomierz z krzemowym ogniwem fotowoltaicznym
Wymagania dotyczące składu i użytkowania miernika natężenia oświetlenia ogniw fotowoltaicznych:
1. Skład: mikroamperomierz, gałka zmiany biegów, regulacja zera, listwa zaciskowa, ogniwo fotowoltaiczne, filtr korekcyjny V (λ) itp.
Powszechnie używany selenowy (Se) lub krzemowy (Si) miernik natężenia oświetlenia w ogniwach fotowoltaicznych, znany również jako luksomierz
2. Wymagania dotyczące użytkowania:
① Do zastosowań fotowoltaicznych należy stosować selenowe (Se) lub krzemowe (Si) ogniwa fotowoltaiczne o dobrej liniowości; Długoterminowa praca może nadal utrzymywać dobrą stabilność i wysoką czułość; Stosując wysokie E, wybieraj ogniwa fotowoltaiczne o dużej rezystancji wewnętrznej, które mają niską czułość i dobrą liniowość oraz nie ulegają łatwo uszkodzeniu pod wpływem silnego napromieniowania światłem
② Wyposażony w filtr korekcyjny V (λ), odpowiedni do oświetlenia źródłami światła o różnej temperaturze barwowej, z małymi błędami
③ Powodem dodania kompensatora kąta cosinus (mlecznobiałe szkło lub biały plastik) przed ogniwem fotowoltaicznym jest to, że gdy kąt padania jest duży, ogniwo fotowoltaiczne odbiega od reguły cosinusa
④ Miernik natężenia oświetlenia powinien działać w temperaturze pokojowej lub w jej pobliżu (dryft ogniwa fotowoltaicznego zmienia się wraz z temperaturą)
Kalibracja miernika natężenia oświetlenia:
Zasada kalibracji:
Oświetl ogniwo fotowoltaiczne pionowo za pomocą Ls → E=I/r2 i zmień r, aby uzyskać wartości fotoprądu przy różnym oświetleniu. Konwertuj bieżącą skalę na skalę natężenia oświetlenia w oparciu o zgodność między E i i.
Metoda kalibracji:
Korzystając z lampy wzorcowej natężenia światła, w przybliżonej odległości roboczej punktowego źródła światła, zmień odległość l pomiędzy ogniwem fotowoltaicznym a lampą wzorcową, zapisz wskazania amperomierza w każdej odległości i oblicz natężenie oświetlenia E korzystając z odwrotnej odległości prawo kwadratowe E=I/r2. Na tej podstawie można uzyskać szereg różnych wartości fotoprądu i oświetlenia i można sporządzić krzywą zmienności fotoprądu i oraz natężenia oświetlenia E, która jest krzywą kalibracyjną miernika natężenia oświetlenia. Krzywą kalibracji miernika natężenia oświetlenia można podzielić za pomocą tarczy miernika natężenia oświetlenia, która jest krzywą kalibracji miernika natężenia oświetlenia
Czynniki wpływające na krzywą kalibracyjną:
Przy wymianie ogniw fotowoltaicznych i amperomierzy wymagana jest ponowna kalibracja; Po pewnym okresie użytkowania miernika natężenia oświetlenia należy go ponownie skalibrować (zwykle 1-2 razy w roku); Precyzyjne mierniki natężenia oświetlenia można kalibrować przy użyciu standardowych lamp natężenia światła; Rozszerzenie stałego zakresu miernika natężenia oświetlenia może zmienić odległość r, a do wybrania amperomierza o małym zakresie można również użyć różnych lamp standardowych.
