Rodzaje mierników natężenia oświetlenia i pomysły pomiarowe
Rodzaje i zasady pomiaru mierników natężenia oświetlenia Mierniki natężenia oświetlenia (lub luksomierze) to przyrządy specjalizujące się w pomiarach jasności i jasności. Miarą natężenia światła (natężenia oświetlenia) jest stopień, w jakim obiekt jest oświetlony, czyli stosunek strumienia świetlnego uzyskanego na powierzchni przedmiotu do oświetlanego obszaru. Miernik natężenia oświetlenia składa się zwykle z fotokomórki selenowej lub fotokomórki krzemowej i mikroamperomierza.
Zasada pomiaru miernika natężenia oświetlenia:
Ogniwa fotowoltaiczne to komponenty fotoelektryczne, które bezpośrednio przekształcają energię świetlną w energię elektryczną. Kiedy światło uderza w powierzchnię selenowego ogniwa fotowoltaicznego, padające światło przechodzi przez metalową cienką warstwę 4 i dociera do granicy faz między półprzewodnikową selenową warstwą 2 a metalową cienką warstwą 4, generując efekt fotoelektryczny na granicy faz. Wielkość generowanej różnicy potencjałów ma pewien proporcjonalny związek z natężeniem oświetlenia na powierzchni odbierającej światło fotokomórki. W tym momencie, jeśli podłączony jest obwód zewnętrzny, popłynie prąd, a wartość prądu zostanie wskazana na mikroamperomierzu ze skalą w luksach (Lx). Wielkość fotoprądu zależy od natężenia padającego światła i rezystancji w obwodzie. Miernik natężenia oświetlenia ma urządzenie przesuwające, dzięki czemu może mierzyć wysokie lub niskie natężenie oświetlenia.
Rodzaje światłomierzy:
1. Miernik natężenia oświetlenia: niewygodny w użyciu, niska dokładność, rzadko używany
2. Miernik natężenia oświetlenia fotoelektrycznego: powszechnie stosowany miernik natężenia oświetlenia fotokomórki selenowej i miernik natężenia oświetlenia fotokomórki krzemowej
Skład i wymagania dotyczące użytkowania fotoelektrycznego miernika natężenia oświetlenia:
1. Skład: mikroamperomierz, gałka zmiany biegów, regulacja punktu zerowego, terminal, fotokomórka, filtr korekcyjny V(λ) itp.
Powszechnie stosowany miernik natężenia oświetlenia fotokomórki selenowej (Se) lub fotokomórki krzemowej (Si), znany również jako luksomierz
2. Wymagania dotyczące użytkowania:
① Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują fotokomórki selenowe (Se) lub fotokomórki krzemowe (Si) o dobrej liniowości; mogą zachować dobrą stabilność po długotrwałej pracy i mają wysoką czułość; gdy E jest wysokie, wybierz fotokomórki o wysokiej rezystancji wewnętrznej, które mają niską czułość i dobrą liniowość, niełatwe do uszkodzenia przez silne światło
② Wewnątrz znajduje się filtr korekcyjny V(λ), który jest odpowiedni do oświetlenia źródeł światła o różnych temperaturach barwowych, a błąd jest mały
③Dodaj kompensator kąta cosinusa (opalizujące szkło lub biały plastik) przed fotokomórką, ponieważ gdy kąt padania jest duży, fotokomórka odbiega od reguły cosinusowej
④ Miernik natężenia oświetlenia powinien pracować w temperaturze pokojowej lub zbliżonej do temperatury pokojowej (dryf fotokomórki zmienia się wraz z temperaturą)
Kalibracja luksomierza:
Niech Ls napromieniuje fotokomórkę pionowo → E=I/r2, zmień r, aby uzyskać wartość fotoprądu przy różnym natężeniu oświetlenia, i przekształć aktualną skalę na skalę natężenia oświetlenia, stosując odpowiednią zależność między E i i.
Metoda kalibracji: użyj standardowej lampy natężenia światła, w odległości roboczej przybliżonego punktowego źródła światła, zmień odległość l między fotokomórką a standardową lampą, zapisz odczyty amperomierza na każdej odległości i oblicz zgodnie z prawem odwrotnych kwadratów odległości E=I/r2 Natężenie oświetlenia E, z którego można uzyskać szereg wartości fotoprądu i przy różnym natężeniu oświetlenia, a krzywa zmian fotoprądu i i natężenia oświetlenia E jest krzywą kalibracyjną miernika natężenia oświetlenia. Z tego powodu tarczę miernika natężenia oświetlenia można podzielić na mierniki natężenia oświetlenia. Kalibracja
Czynniki wpływające na krzywą kalibracji:
Fotokomórka i galwanometr wymagają ponownej kalibracji po ich wymianie; miernik natężenia oświetlenia należy ponownie skalibrować po okresie użytkowania (zwykle 1-2 razy w ciągu roku); precyzyjny miernik natężenia oświetlenia można skalibrować za pomocą wzorcowej lampy natężenia światła; Zakres kalibracji miernika natężenia oświetlenia można zmienić z odległości r, można również wybrać różne lampy standardowe, a także wybrać amperomierz o małym zakresie.
