آشنایی با انواع و اصول اندازه گیری روشنایی سنج ها
انواع و اصول اندازه گیری میزان روشنایی سنج های روشنایی (یا لوکس متر) ابزارهایی هستند که در اندازه گیری روشنایی و روشنایی تخصص دارند. اندازه گیری شدت نور (روشنایی) درجه ای است که جسم روشن می شود، یعنی نسبت شار نوری به دست آمده در سطح جسم به ناحیه روشن شده است. یک روشنایی سنج معمولاً از یک فتوسل سلنیومی یا یک فتوسل سیلیکونی و یک میکرو آمپرمتر تشکیل شده است.
اصل اندازه گیری روشنایی سنج:
سلول های فتوولتائیک اجزای فوتوالکتریکی هستند که مستقیماً انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. هنگامی که نور به سطح سلول فتوولتائیک سلنیوم برخورد می کند، نور فرودی از لایه نازک فلزی 4 عبور می کند و به سطح مشترک بین لایه سلنیوم نیمه هادی 2 و لایه نازک فلزی 4 می رسد و یک اثر فوتوالکتریک روی رابط ایجاد می کند. بزرگی اختلاف پتانسیل تولید شده رابطه متناسب معینی با روشنایی سطح دریافت کننده نور فتوسل دارد. در این زمان، اگر یک مدار خارجی وصل شود، یک جریان جریان می یابد و مقدار جریان بر روی میکرو آمپرمتر با لوکس (Lx) به عنوان مقیاس نشان داده می شود. بزرگی جریان نوری به شدت نور فرودی و مقاومت در مدار بستگی دارد. روشنایی سنج دارای یک دستگاه تعویض دنده است، بنابراین می تواند روشنایی زیاد یا روشنایی کم را اندازه گیری کند.
انواع نورسنج:
1. نور سنج بصری: استفاده ناخوشایند، دقت کم، به ندرت استفاده می شود
2. نور سنج فوتوالکتریک: نور سنج فتوسل سلنیومی و نور سنج فتوسل سیلیکونی که معمولاً استفاده می شود
ترکیب و الزامات استفاده از نورسنج فوتوالکتریک:
1. ترکیب: میکرو آمپرمتر، دستگیره شیفت، تنظیم نقطه صفر، ترمینال، فتوسل، فیلتر تصحیح V(λ) و غیره. نور سنج نور فتوسل سلنیوم (Se) یا سیلیکون (Si) که به عنوان لوکس متر نیز شناخته می شود.
2. الزامات استفاده:
① سلول های فتوولتائیک از فتوسل های سلنیوم (Se) یا فتوسل های سیلیکونی (Si) با خطی بودن خوب استفاده می کنند. آنها می توانند ثبات خوبی را پس از کار طولانی مدت حفظ کنند و حساسیت بالایی دارند. هنگامی که E بالا است، فتوسل های با مقاومت داخلی بالا را انتخاب کنید، که حساسیت پایین و خطی خوبی دارند و به راحتی توسط نور قوی آسیب نمی بینند.
② یک فیلتر تصحیح V(λ) در داخل وجود دارد که برای روشنایی منابع نور با دمای رنگ های مختلف مناسب است و خطا کوچک است.
③یک جبران کننده زاویه کسینوس (شیشه مادی یا پلاستیک سفید) در جلوی فتوسل اضافه کنید زیرا وقتی زاویه برخورد زیاد است، فتوسل از قانون کسینوس منحرف می شود.
④ روشنایی سنج باید در دمای اتاق یا نزدیک به دمای اتاق کار کند (دریفت فتوسل با دما تغییر می کند)
کالیبراسیون لوکس متر:
اجازه دهید Ls به فتوسل به صورت عمودی تابش کند → E{0}}I/r2، r را تغییر دهید تا مقدار جریان نوری را تحت روشنایی متفاوت بدست آورید، و مقیاس فعلی را با رابطه متناظر بین E و i به مقیاس روشنایی تبدیل کنید.
روش کالیبراسیون:
با استفاده از لامپ استاندارد شدت نور، در فاصله کاری منبع نور نقطه تقریبی، فاصله l بین فتوسل و لامپ استاندارد را تغییر دهید، قرائت آمپرمتر را در هر فاصله ثبت کنید، روشنایی E را با قانون مربع معکوس محاسبه کنید. فاصله E=I/r2 و روشنایی E را با این کار محاسبه کنید این میتواند یک سری مقادیر جریان نوری i را با روشنایی متفاوت بدست آورد و منحنی تغییر جریان نوری i و روشنایی E را ایجاد کند که منحنی کالیبراسیون روشنایی است. متر از این رو، کالیبراسیون روشنایی سنج را می توان با تقسیم صفحه کلید روشنایی سنج انجام داد.
عوامل موثر بر منحنی کالیبراسیون:
هنگامی که فتوسل و گالوانومتر تعویض می شوند، فتوسل و گالوانومتر باید دوباره کالیبره شوند. روشنایی سنج باید پس از یک دوره استفاده مجدداً کالیبره شود (معمولاً 1-2 بار در یک سال). نور سنج با دقت بالا را می توان با یک لامپ استاندارد با شدت نور کالیبره کرد. محدوده کالیبراسیون نورسنج را می توان از فاصله r تغییر داد و لامپ های استاندارد مختلف را نیز می توان انتخاب کرد و یک آمپرمتر با برد کوچک انتخاب کرد.
