Знакомство с типами и принципами измерения люксметров
Типы и принципы измерения измерителей освещенности Измерители освещенности (или люксметры) — это приборы, которые специализируются на измерении освещенности и яркости. Для измерения силы света (освещенности) используется степень освещенности объекта, то есть отношение светового потока, полученного на поверхности объекта, к освещенной площади. Измеритель освещенности обычно состоит из селенового или кремниевого фотоэлемента и микроамперметра.
Принцип измерения люксметра:
Фотогальванические элементы представляют собой фотоэлектрические компоненты, которые напрямую преобразуют световую энергию в электрическую. Когда свет попадает на поверхность селенового фотогальванического элемента, падающий свет проходит через тонкую металлическую пленку 4 и достигает границы между полупроводниковым слоем селена 2 и тонкой металлической пленкой 4, создавая фотоэлектрический эффект на границе раздела. Величина генерируемой разности потенциалов находится в определенной пропорциональной зависимости от освещенности на светоприемной поверхности фотоэлемента. В это время, если внешняя цепь подключена, будет протекать ток, и значение тока будет отображаться на микроамперметре со шкалой в люксах (Lx). Величина фототока зависит от интенсивности падающего света и сопротивления в цепи. Измеритель освещенности имеет сдвиговое устройство, поэтому он может измерять высокую или низкую освещенность.
Типы люксметров:
1. Измеритель визуальной освещенности: неудобен в использовании, низкая точность, используется редко.
2. Фотоэлектрический измеритель освещенности: широко используемый измеритель освещенности с селеновым фотоэлементом и измеритель освещенности с кремниевым фотоэлементом.
Состав и требования к использованию фотоэлектрического измерителя освещенности:
1. Состав: микроамперметр, ручка переключения передач, регулировка нулевой точки, клемма, фотоэлемент, корректирующий фильтр V(λ) и т. д. Обычно используемый селеновый (Se) фотоэлемент или кремниевый (Si) фотоэлемент измерителя освещенности, также известный как люксметр
2. Требования к использованию:
① В фотоэлементах используются селеновые (Se) фотоэлементы или кремниевые (Si) фотоэлементы с хорошей линейностью; они могут сохранять хорошую стабильность после длительной работы и обладают высокой чувствительностью; когда E высокое, выберите фотоэлементы с высоким внутренним сопротивлением, которые имеют низкую чувствительность и хорошую линейность, не легко повреждаются сильным светом
② Внутри находится корректирующий фильтр V(λ), который подходит для освещения источников света с разной цветовой температурой, а погрешность небольшая
③Добавьте компенсатор угла косинуса (опалесцирующее стекло или белый пластик) перед фотоэлементом, потому что при большом угле падения фотоэлемент отклоняется от правила косинуса.
④ Измеритель освещенности должен работать при комнатной температуре или температуре, близкой к комнатной (дрейф фотоэлемента зависит от температуры).
Калибровка люксметра:
Пусть Ls облучает фотоэлемент вертикально → E=I/r2, измените r, чтобы получить значение фототока при различной освещенности, и преобразуйте текущую шкалу в шкалу освещенности с помощью соответствующего соотношения между E и i.
Метод калибровки:
С помощью эталона силы света на рабочем расстоянии ориентировочного точечного источника света изменить расстояние l между фотоэлементом и эталоном, записать показания амперметра на каждом расстоянии, вычислить освещенность Е по закону обратных квадратов расстояние E=I/r2, и рассчитайте освещенность E с помощью. Это может получить ряд значений фототока i с разной освещенностью и построить кривую изменения фототока i и освещенности E, которая является калибровочной кривой освещенности метр. Исходя из этого, калибровку измерителя освещенности можно выполнить, разделив циферблат измерителя освещенности.
Факторы, влияющие на калибровочную кривую:
При замене фотоэлемента и гальванометра требуется повторная калибровка фотоэлемента и гальванометра; люксметр должен быть повторно откалиброван после определенного периода использования (как правило, 1-2 раз в течение года); высокоточный измеритель освещенности может быть откалиброван с помощью эталонной лампы силы света; Диапазон калибровки измерителя освещенности может быть изменен с расстояния r, а также могут быть выбраны различные стандартные лампы, а также может быть выбран амперметр малого диапазона.
