اصل تست و روش نورسنج

1. اصل تست روشنایی

روشنایی چگالی سطحی شار نوری دریافتی در صفحه روشن است. روشنایی سنج ابزاری است که برای اندازه گیری میزان روشنایی در سطح روشنایی استفاده می شود و یکی از پرکاربردترین ابزارها در اندازه گیری روشنایی است.

2. اصل ساختاری نورسنج

روشنایی سنج از یک سر فتومتریک (همچنین به عنوان یک پروب دریافت کننده نور، شامل گیرنده، فیلتر جفت V(λ) و تصحیح کننده کسینوس نیز شناخته می شود) و یک صفحه نمایش تشکیل شده است. ساختار آن در شکل 1 نشان داده شده است.

مراحل و روش های اندازه گیری

در یک اتاق کار، روشنایی باید در هر محل کار (مثلا میز کار، میز کار) اندازه گیری شود و سپس میانگین شود. برای یک اتاق خالی یا یک اتاق غیر کاری بدون مکان کار مشخص، اگر از روشنایی عمومی به تنهایی استفاده شود، معمولاً از یک صفحه افقی با ارتفاع 8/8 متر {{1} برای اندازه گیری روشنایی استفاده می شود. ناحیه اندازه گیری را به مربع (یا نزدیک به مربع) با اندازه مساوی تقسیم کنید، روشنایی Ei را در مرکز هر مربع اندازه بگیرید و میانگین روشنایی آن برابر با میانگین روشنایی هر نقطه است.

و انرژی اگر خطای اندازه گیری مجاز Eav 10± درصد باشد، می توان با انتخاب حداقل نقاط اندازه گیری با توجه به شاخص شکل محفظه، حجم کار را کاهش داد. رابطه بین این دو در جدول 1 آمده است. اگر تعداد لامپ ها دقیقاً برابر با تعداد نقاط اندازه گیری داده شده در جدول باشد، نقاط اندازه گیری باید اضافه شوند.

نور سنج (یا لوکس متر) ابزار ویژه ای برای اندازه گیری درخشندگی و روشنایی است. یعنی 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. نور سنج معمولاً از یک سلول فتوولتائیک سلنیوم یا یک سلول فتوولتائیک سیلیکونی و یک میکرو آمپرمتر تشکیل شده است، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

اصل اندازه گیری روشنایی سنج:

سلول های فتوولتائیک عناصر فوتوالکتریکی هستند که مستقیماً انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. هنگامی که نور به سطح فتوسل 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 سطح مشترک ایجاد می شود. بزرگی اختلاف پتانسیل متناسب با میزان روشنایی در سطح دریافت کننده نور سلول فتوولتائیک است. در این زمان، اگر یک مدار خارجی وصل شود، جریانی از آن عبور می‌کند و مقدار جریان روی یک میکرو آمپرمتر با لوکس (Lx) به عنوان مقیاس نشان داده می‌شود. بزرگی جریان نوری به شدت نور فرودی و مقاومت در حلقه بستگی دارد. روشنایی سنج دارای یک دستگاه تعویض دنده است، بنابراین می تواند روشنایی بالا و روشنایی کم را اندازه گیری کند.

انواع نورسنج:

1. روشنایی 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 معمولاً استفاده می شود

ترکیب و الزامات استفاده از نورسنج فتوسل:

1. ترکیب: میکرو آمپرمتر، دکمه شیفت، تنظیم نقطه صفر، پست اتصال، فتوسل، فیلتر تصحیح V(λ) و غیره.

2. الزامات استفاده:

① فتوسل ها 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 عملیات طولانی مدت حفظ کنند و حساسیت بالایی دارند. در صورت بالا بودن E، فتوسل های با مقاومت داخلی بالا را انتخاب کنید که حساسیت کم و خطی خوبی دارند و به راحتی در معرض نور شدید آسیب نمی بینند.

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

③ یک جبران کننده زاویه کسینوس (شیشه سفید عقیق یا پلاستیک سفید) در جلوی فتوسل اضافه می شود 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)

اصل کالیبراسیون:

اجازه دهید Lها به فتوسل عمودی تابیده شود → E=I/r2، r را تغییر دهید تا مقدار جریان نوری را در نورهای مختلف به دست 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 مشابه با منبع نور نقطه ای، فاصله l بین فتوسل و لامپ استاندارد را تغییر دهید، قرائت های گالوانومتر را در هر فاصله ثبت کنید و روشنایی E را بر اساس مربع معکوس محاسبه کنید. قانون فاصله E=I/r2. یک سری مقادیر جریان نور i با روشنایی متفاوت بدست می آید که می توان از آن به عنوان منحنی تغییر جریان نوری i و روشنایی E که منحنی کالیبراسیون روشنایی سنج است استفاده کرد.

عوامل موثر بر منحنی کالیبراسیون:

فتوسل و گالوانومتر هنگام تعویض نیاز به کالیبره شدن مجدد دارند. روشنایی سنج باید پس از یک دوره استفاده مجدداً کالیبره شود (معمولاً 1-2 بار در یک سال). نور سنج های با دقت بالا را می توان با لامپ های استاندارد با شدت نور کالیبره کرد. محدوده کالیبراسیون نورسنج می تواند فاصله r را تغییر دهد و همچنین می توان از لامپ های استاندارد مختلف استفاده کرد و یک جریان سنج با محدوده کوچک را انتخاب کرد.