انواع روشنایی سنج و اصول اندازه گیری آنها

انواع روشنایی سنج و اصول اندازه گیری آنها

انواع نور سنج ها و اصول اندازه گیری روشنایی سنج (یا لوکس متر) ابزاری است که در اندازه گیری نور سنجی و روشنایی تخصص دارد. اندازه گیری شدت نور (روشنایی) درجه ای است که یک 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 سلول فتوولتائیک سلنیوم یا یک سلول فتوولتائیک سیلیکونی و یک میکرو آمپرمتر تشکیل شده است.

اصل اندازه گیری نور سنج:
فتوسل‌ها اجزای نوری هستند که انرژی نور را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. هنگامی که نور به سطح سلول فتوولتائیک سلنیوم برخورد می کند، نور فرودی از لایه فلزی 4 عبور می کند و به رابط بین لایه سلنیوم نیمه هادی 2 و لایه فلزی 4 می رسد و یک اثر فوتوالکتریک روی رابط ایجاد می کند. بزرگی اختلاف پتانسیل تولید شده رابطه متناسب معینی با روشنایی روی سطح دریافت کننده نور سلول فتوولتائیک دارد. در این زمان، اگر یک مدار خارجی وصل شود، جریان از آن عبور می کند و مقدار جریان بر روی میکرو آمپرمتر با لوکس (Lx) به عنوان مقیاس نشان داده می شود. اندازه جریان نوری به شدت نور فرودی و مقاومت در حلقه 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، بسیار دقیق نیست، به ندرت استفاده می شود

2. نور سنج فوتوالکتریک: نور سنج فتوولتائیک سلنیومی و نور سنج فتوولتائیک سیلیکونی که معمولا استفاده می شود

ترکیب و الزامات استفاده از نورسنج فتوسل:
1. ترکیب: میکرو آمپرمتر، کلید شیفت، تنظیم نقطه صفر، ترمینال، فتوسل، فیلتر تصحیح V(λ) و غیره. سلول‌های فتوولتائیک سلنیوم (Se) یا سلول‌های فتوولتائیک سیلیکونی (Si) معمولاً به عنوان نور سنج استفاده می‌شوند که به عنوان لوکس نیز شناخته می‌شود. متر

2. الزامات استفاده:
① سلول های فتوولتائیک باید از سلول های فتوولتائیک سلنیوم (Se) یا سلول های فتوولتائیک سیلیکونی (Si) با خطی بودن خوب استفاده کنند. آنها می توانند ثبات خوبی را برای مدت طولانی حفظ کنند و حساسیت بالایی داشته باشند. هنگامی که E بالا است، از سلول های فتوولتائیک با مقاومت داخلی بالا استفاده کنید که حساسیت پایین و خطی خوبی دارند. ، در معرض نور شدید به راحتی آسیب نمی بیند

② یک فیلتر تصحیح V (λ) در داخل وجود دارد که برای روشنایی منابع نور با دمای رنگ های مختلف مناسب است و دارای خطاهای کوچک است.

③یک جبران کننده زاویه کسینوس (شیشه مادی یا پلاستیک سفید) در جلوی سلول فتوولتائیک اضافه کنید. دلیل آن 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 دمای اتاق کار کند (دریفت فتوسل با تغییرات دما تغییر می کند)

کالیبراسیون نورسنج:

اصل کالیبراسیون:
اجازه دهید Lها فتوسل را به صورت عمودی → E=I/r2 روشن کند. با تغییر r می توان مقادیر جریان نوری را تحت نورهای مختلف به دست آورد. مقیاس فعلی بر اساس رابطه متناظر بین E و i به مقیاس روشنایی تبدیل می شود.

روش کالیبراسیون:
از یک لامپ استاندارد با شدت نور برای تغییر فاصله l بین سلول فتوولتائیک و لامپ استاندارد در فاصله کاری تقریبی منبع نور نقطه ای استفاده کنید، قرائت آمپرمتر را در هر فاصله ثبت کنید و روشنایی E را بر اساس مربع معکوس محاسبه کنید. قانون فاصله E=I/r2، به عنوان این می‌تواند یک سری مقادیر جریان نوری i را با روشنایی‌های مختلف دریافت کند و منحنی تغییر جریان نوری i و روشنایی E را که منحنی کالیبراسیون نورسنج است ترسیم کند. از این قسمت می توان صفحه نمایشگر روشنایی سنج را درجه بندی کرد که منحنی کالیبراسیون روشنایی سنج است.

عوامل موثر بر منحنی کالیبراسیون:
فتوسل ها و گالوانومترها باید در هنگام تعویض مجدد کالیبره شوند. روشنایی سنج باید پس از مدتی استفاده مجدد کالیبره شود (به طور کلی باید 1-2 بار در سال کالیبره شود). کنتورهای روشنایی با دقت بالا را می توان با لامپ های استاندارد با شدت نور کالیبره کرد. گسترش دامنه کالیبراسیون نورسنج می تواند فاصله r را تغییر دهد یا می توان از لامپ های استاندارد مختلف استفاده کرد و می توان از گالوانومتر با برد کوچک استفاده کرد.