اصول اندازه گیری، انواع و کالیبره کردن نور سنج ها

اصول اندازه گیری، انواع و کالیبره کردن نور سنج ها

اصل اندازه گیری روشنایی سنج:
سلول فتوولتائیک یک جزء فوتوالکتریک است که مستقیماً انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. هنگامی که نور بر روی سطح سلول خورشیدی سلنیوم تابیده می شود، نور فرودی از لایه نازک فلزی 4 عبور می کند و به رابط بین لایه سلنیوم نیمه هادی 2 و لایه نازک فلزی 4 می رسد و یک اثر فوتوالکتریک در سطح مشترک ایجاد می کند. بزرگی اختلاف پتانسیل تولید شده متناسب با روشنایی سطح سلول فتوولتائیک دریافت کننده نور است. در این مرحله، اگر یک مدار خارجی وصل شود، جریانی از آن عبور می‌کند و مقدار جریان روی یک میکروآمپر متر با لوکس (Lx) به عنوان مقیاس نشان داده می‌شود. بزرگی جریان نوری به قدرت نور فرودی و مقاومت در مدار بستگی دارد. روشنایی سنج دارای یک دستگاه تعویض دنده است، بنابراین می تواند روشنایی زیاد و کم را اندازه گیری کند. انواع روشنایی سنج: 1. نور سنج بصری: استفاده ناخوشایند، دقت کم، به ندرت استفاده می شود 2. نور سنج نوری: نور سنج سلول خورشیدی سلنیومی و نور سنج سلول خورشیدی سیلیکونی

انواع روشنایی سنج:
1. لوکس متر بصری: استفاده ناخوشایند، دقت کم، به ندرت استفاده می شود

2. لوکس متر نوری: لوکس متر سلول فتوولتائیک سلنیوم و لوکس متر سلول فتوولتائیک سیلیکونی که معمولاً استفاده می شود

ترکیب و الزامات استفاده از کنتور روشنایی سلول فتوولتائیک:
1. ترکیب: میکرو آمپر متر، دستگیره تغییر، تنظیم صفر، بلوک ترمینال، سلول فتوولتائیک، فیلتر تصحیح V (λ) و غیره.

نور سنج سلول فتوولتائیک سلنیوم (Se) یا سیلیکون (Si) که معمولاً به عنوان لوکس متر نیز شناخته می شود.

2. الزامات استفاده:
① سلول های فتوولتائیک سلنیوم (Se) یا سیلیکون (Si) با خطی بودن خوب باید برای کاربردهای فتوولتائیک استفاده شوند. کار طولانی مدت همچنان می تواند ثبات و حساسیت بالا را حفظ کند. هنگام استفاده از E بالا، سلول های فتوولتائیک با مقاومت داخلی بالا را انتخاب کنید که دارای حساسیت کم و خطی خوب هستند و به راحتی در اثر تابش نور شدید آسیب نمی بینند.

② مجهز به فیلتر تصحیح V (λ)، مناسب برای روشنایی با منابع نوری با دمای رنگ های مختلف، با خطاهای کوچک

③ دلیل اضافه کردن یک جبران کننده زاویه کسینوس (شیشه سفید شیری یا پلاستیک سفید) در جلوی سلول فتوولتائیک این است که وقتی زاویه برخورد زیاد است، سلول فتوولتائیک از قانون کسینوس منحرف می شود.

④ روشنایی سنج باید در دمای اتاق یا نزدیک به آن کار کند (دریفت سلول فتوولتائیک با دما تغییر می کند)

کالیبراسیون روشنایی سنج:

اصل کالیبراسیون:
سلول فتوولتائیک را به صورت عمودی با Ls ← E=I/r2 روشن کنید و r را تغییر دهید تا مقادیر جریان نوری را در نورهای مختلف بدست آورید. مقیاس فعلی را بر اساس تناظر بین E و i به مقیاس روشنایی تبدیل کنید.

روش کالیبراسیون:
با استفاده از یک لامپ استاندارد شدت نور، در فاصله کاری تقریبی از یک منبع نور نقطه ای، فاصله l بین سلول فتوولتائیک و لامپ استاندارد را تغییر دهید، قرائت آمپرمتر را در هر فاصله ثبت کنید و روشنایی E را با استفاده از فاصله معکوس محاسبه کنید. قانون مربع E=I/r2. از این، می توان یک سری مقادیر مختلف جریان نوری i را به دست آورد و منحنی تغییرات جریان نوری i و روشنایی E را که منحنی کالیبراسیون نورسنج است، ساخت. منحنی کالیبراسیون روشنایی سنج را می توان با شماره گیری روشنایی متر تقسیم کرد که منحنی کالیبراسیون روشنایی سنج است.

عوامل موثر بر منحنی کالیبراسیون:
هنگام تعویض سلول های فتوولتائیک و آمپرمترها، کالیبراسیون مجدد مورد نیاز است. پس از استفاده از روشنایی سنج برای مدتی، باید مجدداً کالیبره شود (معمولاً 1-2 بار در سال). مترهای روشنایی با دقت بالا را می توان با استفاده از لامپ های استاندارد شدت نور کالیبره کرد. گسترش دامنه ثابت روشنایی سنج می تواند فاصله r را تغییر دهد و همچنین می توان از لامپ های استاندارد مختلف برای انتخاب آمپرمتر برد کوچک استفاده کرد.