หลักการทดสอบและวิธีการวัดแสง

1. หลักการทดสอบการส่องสว่าง

ความส่องสว่างคือความหนาแน่นของพื้นที่ของฟลักซ์ส่องสว่างที่ได้รับบนระนาบที่ส่องสว่าง เครื่องวัดความสว่างเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความสว่างบนพื้นผิวที่มีการส่องสว่าง และเป็นเครื่องมือที่ใช้มากที่สุดในการวัดความสว่าง

2. หลักการทางโครงสร้างของเครื่องวัดแสง

อิลลูมิโนมิเตอร์ประกอบด้วยหัวโฟโตเมตริก (หรือที่เรียกว่าโพรบรับแสง รวมถึงตัวรับ ตัวกรองคู่ V(λ) และโคไซน์คอร์เรคเตอร์) และจอแสดงผลการอ่านค่า โครงสร้างของมันแสดงในรูปที่ 1

ขั้นตอนและวิธีการวัด

ในห้องทำงาน ควรวัดความสว่างที่สถานที่ทำงานแต่ละแห่ง (เช่น โต๊ะทำงาน โต๊ะทำงาน) แล้วหาค่าเฉลี่ย สำหรับห้องว่างหรือห้องที่ไม่ทำงานซึ่งไม่มีสถานที่ทำงานที่ชัดเจน หากใช้แสงทั่วไปอย่างเดียว โดยปกติจะใช้ระนาบแนวนอนสูง 0.8 ม. เพื่อวัดความส่องสว่าง แบ่งพื้นที่การวัดออกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส (หรือใกล้เคียงกับสี่เหลี่ยมจัตุรัส) ที่มีขนาดเท่ากัน วัดความสว่าง Ei ที่กึ่งกลางของสี่เหลี่ยมแต่ละช่อง และความสว่างเฉลี่ยของพื้นที่นั้นเท่ากับค่าเฉลี่ยของความสว่างของแต่ละจุด

และพลังงาน หากข้อผิดพลาดในการวัดที่อนุญาตของ Eav คือ ±10 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณงานสามารถลดลงได้โดยการเลือกจุดการวัดขั้นต่ำตามดัชนีรูปร่างของห้องเพาะเลี้ยง ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองแสดงอยู่ในตารางที่ 1 ถ้าจำนวนของหลอดไฟเท่ากับจำนวนจุดวัดที่ระบุในตาราง จะต้องเพิ่มจุดวัด

Illuminance meter (หรือ lux meter) เป็นเครื่องมือพิเศษสำหรับวัดความส่องสว่างและความสว่าง นั่นคือการวัดความเข้มของแสง (ความส่องสว่าง) คือระดับที่วัตถุได้รับแสงสว่าง นั่นคืออัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างที่ได้รับบนพื้นผิวของวัตถุต่อพื้นที่ที่ส่องสว่าง อิลลูมิโนมิเตอร์มักจะประกอบด้วยเซลล์โฟโตโวลตาอิกซีลีเนียมหรือเซลล์โฟโตโวลตาอิกซิลิคอนและไมโครแอมมิเตอร์ ดังแสดงในรูป

หลักการวัดความสว่างของมิเตอร์:

เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นองค์ประกอบโฟโตอิเล็กทริกที่เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิวของโฟโตเซลล์ซีลีเนียม แสงที่ตกกระทบจะผ่านฟิล์มบางของโลหะ 4 และไปถึงส่วนต่อประสานระหว่างชั้นซีลีเนียมของสารกึ่งตัวนำ 2 กับฟิล์มบางของโลหะ 4 และเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกจะถูกสร้างขึ้นบนส่วนต่อประสาน ขนาดของความต่างศักย์เป็นสัดส่วนกับความส่องสว่างบนพื้นผิวที่รับแสงของเซลล์แสงอาทิตย์ ในขณะนี้ หากมีการเชื่อมต่อวงจรภายนอก กระแสจะไหลผ่าน และค่าปัจจุบันจะแสดงบนไมโครแอมมิเตอร์โดยมีลักซ์ (Lx) เป็นสเกล ขนาดของกระแสไฟขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่ตกกระทบและความต้านทานในลูป เครื่องวัดความสว่างมีอุปกรณ์เปลี่ยน จึงสามารถวัดความสว่างสูงและความสว่างต่ำได้

ประเภทของเครื่องวัดแสง:

1. Visual illuminometer ใช้ไม่สะดวก ไม่แม่นยำ ไม่ค่อยได้ใช้

2. เครื่องวัดความสว่างของโฟโตอิเล็กทริก: เครื่องวัดความสว่างของโซลาร์เซลล์แบบซีลีเนียมที่ใช้กันทั่วไปและเครื่องวัดความสว่างของโซลาร์เซลล์แบบซิลิคอน

ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบและการใช้งานของเครื่องวัดความสว่างของโฟโตเซลล์:

1. องค์ประกอบ: ไมโครแอมมิเตอร์, ปุ่มเปลี่ยนเกียร์, การปรับจุดศูนย์, เสาเข้าเล่ม, ตาแมว, ตัวกรองการแก้ไข V (λ) ฯลฯ

2. ข้อกำหนดสำหรับการใช้งาน:

① โฟโตเซลล์ใช้โฟโตเซลล์ซีลีเนียม (Se) หรือโฟโตเซลล์ซิลิกอน (Si) ที่มีความเป็นเส้นตรงดี พวกเขาสามารถรักษาเสถียรภาพที่ดีหลังจากการทำงานระยะยาว และมีความไวสูง เมื่อ E สูง ให้เลือกโฟโตเซลล์ที่มีความต้านทานภายในสูงซึ่งมีความไวแสงต่ำและความเป็นเส้นตรงที่ดี ไม่เสียหายง่ายจากการเปิดรับแสงจ้า

②มีตัวกรองการแก้ไข V (λ) อยู่ภายใน ซึ่งเหมาะสำหรับการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกัน และข้อผิดพลาดมีขนาดเล็ก

③ มีการเพิ่มตัวชดเชยมุมโคไซน์ (แก้วโอปอลสีขาวหรือพลาสติกสีขาว) ที่ด้านหน้าของโฟโตเซลล์ เนื่องจากเมื่อมุมตกกระทบมีขนาดใหญ่ โฟโตเซลล์จะเบี่ยงเบนไปจากกฎของโคไซน์

④ตัววัดแสงควรทำงานที่อุณหภูมิห้องหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง (โฟโตเซลล์จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ)

หลักการสอบเทียบ:

ให้ Ls ฉายรังสีโฟโตเซลล์ในแนวตั้ง → E=I/r2 เปลี่ยน r เพื่อให้ได้ค่าโฟโตปัจจุบันภายใต้การส่องสว่างที่แตกต่างกัน และแปลงสเกลปัจจุบันเป็นสเกลการส่องสว่างตามความสัมพันธ์ระหว่าง E และ i

วิธีการสอบเทียบ:

ใช้หลอดไฟมาตรฐานความเข้มของแสง ที่ระยะการทำงานใกล้เคียงกับแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เปลี่ยนระยะห่าง l ระหว่างตาแมวและหลอดไฟมาตรฐาน บันทึกค่าที่อ่านได้ของกัลวาโนมิเตอร์ในแต่ละระยะ และคำนวณค่าความสว่าง E ตามกำลังสองผกผัน กฎแห่งระยะทาง E=I/r2 สามารถรับชุดของค่าโฟโตเคอเรนต์ i ที่มีความสว่างต่างกัน ซึ่งสามารถใช้เป็นเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของโฟโตเคอเรนต์ i และความสว่าง E ซึ่งเป็นเส้นโค้งการสอบเทียบของอิลูมิเนเตอร์

ปัจจัยที่ส่งผลต่อเส้นโค้งการสอบเทียบ:

โฟโตเซลล์และกัลวาโนมิเตอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบใหม่เมื่อเปลี่ยนใหม่ ควรปรับเทียบอิลูมิโนมิเตอร์อีกครั้งหลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง (โดยทั่วไป 1-2 ครั้งภายในหนึ่งปี) เครื่องวัดความสว่างที่มีความแม่นยำสูงสามารถสอบเทียบได้ด้วยหลอดมาตรฐานความเข้มแสง ช่วงการสอบเทียบของมาตรวัดความสว่างสามารถเปลี่ยนระยะทาง r และสามารถใช้หลอดมาตรฐานต่างๆ ได้ และสามารถเลือกมาตรวัดกระแสช่วงขนาดเล็กได้