ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับประเภทและหลักการวัดความสว่างของมาตรวัด
ประเภทและหลักการวัดของมาตรวัดความส่องสว่าง มาตรวัดความส่องสว่าง (หรือ ลักซ์ เมตร) เป็นเครื่องมือที่เชี่ยวชาญในการวัดความส่องสว่างและความสว่าง มันคือการวัดความเข้มของแสง (ความส่องสว่าง) คือระดับที่วัตถุได้รับแสงสว่าง นั่นคืออัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างที่ได้รับบนพื้นผิวของวัตถุต่อพื้นที่ที่ส่องสว่าง เครื่องวัดความสว่างมักประกอบด้วยโฟโตเซลล์ซีลีเนียมหรือโฟโตเซลล์ซิลิคอนและไมโครแอมมิเตอร์
หลักการวัดของมาตรวัดความสว่าง:
เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นส่วนประกอบของโฟโตอิเล็กทริกที่เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์แบบซีลีเนียม แสงที่ตกกระทบจะผ่านฟิล์มบางของโลหะ 4 และไปถึงส่วนต่อประสานระหว่างชั้นซีลีเนียมของสารกึ่งตัวนำ 2 กับฟิล์มบางของโลหะ 4 ทำให้เกิดโฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์บนส่วนต่อประสาน ขนาดของความต่างศักย์ที่สร้างขึ้นมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนกับการส่องสว่างบนพื้นผิวที่รับแสงของโฟโตเซลล์ ในขณะนี้ หากมีการเชื่อมต่อวงจรภายนอก กระแสจะไหล และค่าปัจจุบันจะแสดงบนไมโครแอมมิเตอร์โดยมีลักซ์ (Lx) เป็นสเกล ขนาดของกระแสไฟขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่ตกกระทบและความต้านทานในวงจร เครื่องวัดความสว่างมีอุปกรณ์เปลี่ยน จึงสามารถวัดความสว่างสูงหรือความสว่างต่ำได้
ประเภทของเครื่องวัดแสง:
1. เครื่องวัดความสว่างของภาพ: ใช้งานไม่สะดวก ความแม่นยำต่ำ ไม่ค่อยได้ใช้
2. เครื่องวัดความสว่างของโฟโตอิเล็กทริก: เครื่องวัดความสว่างของโฟโตเซลล์แบบซีลีเนียมที่ใช้กันทั่วไปและเครื่องวัดความสว่างของโฟโตเซลล์แบบซิลิคอน
ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบและการใช้งานของมาตรวัดความสว่างแบบโฟโตอิเล็กทริก:
1. องค์ประกอบ: ไมโครแอมมิเตอร์, ปุ่มเปลี่ยนเกียร์, การปรับจุดศูนย์, เทอร์มินัล, โฟโตเซลล์, ฟิลเตอร์แก้ไข V (λ) ฯลฯ โฟโตเซลล์ซีลีเนียม (Se) หรือซิลิกอน (Si) โฟโตเซลล์ความสว่างที่ใช้กันทั่วไปหรือที่เรียกว่าลักซ์มิเตอร์
2. ข้อกำหนดสำหรับการใช้งาน:
① เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใช้โฟโตเซลล์ซีลีเนียม (Se) หรือโฟโตเซลล์ซิลิคอน (Si) ที่มีความเป็นเส้นตรงดี พวกเขาสามารถรักษาเสถียรภาพที่ดีหลังจากการทำงานระยะยาวและมีความไวสูง เมื่อ E สูง ให้เลือกโฟโตเซลล์ที่มีความต้านทานภายในสูงซึ่งมีความไวต่ำและความเป็นเส้นตรงที่ดี ไม่เสียหายง่ายจากแสงจ้า
② มีฟิลเตอร์แก้ไข V(λ) อยู่ภายใน ซึ่งเหมาะสำหรับการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกัน และข้อผิดพลาดมีขนาดเล็ก
③เพิ่มตัวชดเชยมุมโคไซน์ (แก้วเหลือบหรือพลาสติกสีขาว) ไว้ด้านหน้าโฟโตเซลล์ เนื่องจากเมื่อมุมตกกระทบมีขนาดใหญ่ โฟโตเซลล์จะเบี่ยงเบนไปจากกฎโคไซน์
④ เครื่องวัดความสว่างควรทำงานที่อุณหภูมิห้องหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง (การเลื่อนลอยของโฟโตเซลล์จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ)
การสอบเทียบของ lux meter:
ให้ Ls ฉายรังสีโฟโตเซลล์ในแนวตั้ง → E=I/r2 เปลี่ยน r เพื่อให้ได้ค่าโฟโตปัจจุบันภายใต้ความสว่างที่แตกต่างกัน และแปลงสเกลปัจจุบันเป็นสเกลความสว่างตามความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่าง E และ i
วิธีการสอบเทียบ:
ใช้หลอดไฟมาตรฐานความเข้มแสง ที่ระยะการทำงานของแหล่งกำเนิดแสงโดยประมาณ เปลี่ยนระยะห่าง l ระหว่างตาแมวและหลอดไฟมาตรฐาน บันทึกค่าที่อ่านได้ของแอมมิเตอร์ที่แต่ละระยะ คำนวณความสว่าง E ตามกฎกำลังสองผกผันของ ระยะทาง E=I/r2 และคำนวณค่าความสว่าง E ด้วยวิธีนี้ จะได้ชุดของค่ากระแสแสง i ที่มีค่าความสว่างต่างกัน และสร้างเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของกระแสแสง i และค่าความสว่าง E ซึ่งเป็นกราฟการปรับเทียบค่าความสว่าง เมตร. จากนี้การสอบเทียบมาตรวัดความสว่างสามารถทำได้โดยการแบ่งส่วนหมุนของมาตรวัดความสว่าง
ปัจจัยที่ส่งผลต่อเส้นโค้งการสอบเทียบ:
โฟโตเซลล์และกัลวาโนมิเตอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบใหม่เมื่อเปลี่ยนโฟโตเซลล์และกัลวาโนมิเตอร์ ควรปรับเทียบมาตรวัดความสว่างอีกครั้งหลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง (โดยทั่วไป 1-2 ครั้งภายในหนึ่งปี) เครื่องวัดความสว่างความแม่นยำสูงสามารถสอบเทียบได้ด้วยหลอดไฟมาตรฐานความเข้มแสง ช่วงการสอบเทียบของมาตรวัดความสว่างสามารถเปลี่ยนได้จากระยะทาง r และสามารถเลือกหลอดมาตรฐานต่างๆ ได้ และสามารถเลือกแอมมิเตอร์ช่วงเล็กได้
