Принципы измерения, типы и калибровка измерителей освещенности
Принцип измерения освещенности:
Фотоэлектрический элемент — это фотоэлектрический компонент, который напрямую преобразует световую энергию в электрическую. Когда свет падает на поверхность селенового солнечного элемента, падающий свет проходит через тонкую металлическую пленку 4 и достигает границы раздела между полупроводниковым слоем 2 селена и тонкой металлической пленкой 4, создавая фотоэлектрический эффект на границе раздела. Величина генерируемой разности потенциалов пропорциональна освещенности поверхности фотоэлектрического элемента, принимающей свет. В этот момент, если подключена внешняя цепь, через нее будет течь ток, и значение тока будет отображаться на микроамперметре со шкалой в люксах (Lx). Величина фототока зависит от силы падающего света и сопротивления в цепи. Измеритель освещенности имеет устройство переключения передач, поэтому он может измерять как высокую, так и низкую освещенность. Типы измерителей освещенности: 1. Визуальный измеритель освещенности: неудобен в использовании, низкая точность, используется редко. 2. Оптоэлектронный измеритель освещенности: обычно используются измеритель освещенности на селеновых солнечных элементах и измеритель освещенности на кремниевых солнечных элементах.
Виды измерителей освещенности:
1. Визуальный люксметр: неудобен в использовании, низкая точность, применяется редко.
2. Оптоэлектронный люксметр: широко используемый люксметр для селеновых фотоэлектрических элементов и люксметр для кремниевых фотоэлектрических элементов.
Требования к составу и использованию измерителя освещенности фотоэлектрических элементов:
1. Состав: микроамперметр, ручка переключения передач, установка нуля, клеммная колодка, фотоэлектрический элемент, корректирующий фильтр V(λ) и т. д.
Обычно используемый измеритель освещенности фотоэлектрических элементов на селене (Se) или кремнии (Si), также известный как люксметр.
2. Требования к использованию:
① Для фотоэлектрических применений следует использовать селеновые (Se) или кремниевые (Si) фотоэлектрические элементы с хорошей линейностью; Длительная работа может по-прежнему сохранять хорошую стабильность и высокую чувствительность; При использовании высокого значения E выбирайте фотоэлектрические элементы с высоким внутренним сопротивлением, которые имеют низкую чувствительность и хорошую линейность и не повреждаются сильным световым излучением.
② Оснащен корректирующим фильтром V (λ), подходящим для освещения источниками света с различной цветовой температурой, с небольшими погрешностями.
③ Причина добавления компенсатора косинусного угла (молочно-белое стекло или белый пластик) перед фотоэлектрическим элементом заключается в том, что при большом угле падения фотоэлектрический элемент отклоняется от правила косинуса.
④ Измеритель освещенности должен работать при комнатной температуре или близкой к ней (дрейф фотогальванического элемента изменяется в зависимости от температуры).
Калибровка измерителя освещенности:
Принцип калибровки:
Осветите фотоэлемент вертикально с помощью Ls → E=I/r2 и измените r, чтобы получить значения фототока при различной освещенности. Преобразуйте текущую шкалу в шкалу освещенности на основе соответствия между E и i.
Метод калибровки:
Используя стандартную лампу силы света, на приблизительном рабочем расстоянии точечного источника света измените расстояние l между фотогальваническим элементом и стандартной лампой, запишите показания амперметра на каждом расстоянии и рассчитайте освещенность E, используя обратное расстояние квадратичный закон E=I/r2. Отсюда можно получить ряд различных значений фототока освещенности i и построить кривую изменения фототока i и освещенности E, которая является калибровочной кривой измерителя освещенности. Калибровочную кривую измерителя освещенности можно разделить по циферблату измерителя освещенности, который является калибровочной кривой измерителя освещенности.
Факторы, влияющие на калибровочную кривую:
При замене фотоэлектрических элементов и амперметров требуется повторная калибровка; После использования измерителя освещенности в течение определенного периода времени его следует калибровать повторно (обычно 1-2 раз в год); Высокоточные измерители освещенности можно калибровать с использованием ламп стандартной силы света; Расширение фиксированного диапазона измерителя освещенности может изменить расстояние r, а для выбора амперметра с малым диапазоном также можно использовать различные стандартные лампы.
