ประเภทของเครื่องวัดความสว่างและหลักการวัด
ประเภทของเครื่องวัดความสว่างและหลักการวัด เครื่องวัดความสว่าง (หรือเครื่องวัดลักซ์) เป็นเครื่องมือที่เชี่ยวชาญด้านการวัดแสงและความสว่าง การวัดความเข้มของแสง (ความสว่าง) คือระดับการส่องสว่างของวัตถุ ซึ่งก็คืออัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างที่ได้รับบนพื้นผิวของวัตถุต่อพื้นที่ที่ส่องสว่าง เครื่องวัดความสว่างมักประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ซีลีเนียมหรือเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน และไมโครแอมมิเตอร์
หลักการวัดเครื่องวัดแสง:
โฟโตเซลล์เป็นส่วนประกอบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์ซีลีเนียม แสงตกกระทบจะผ่านฟิล์มโลหะ 4 และไปถึงจุดเชื่อมต่อระหว่างเซมิคอนดักเตอร์ซีลีเนียมชั้น 2 และฟิล์มโลหะ 4 ทำให้เกิดเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกบนส่วนต่อประสาน ขนาดของความต่างศักย์ที่เกิดขึ้นมีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนกับแสงส่องสว่างบนพื้นผิวรับแสงของเซลล์แสงอาทิตย์ ในเวลานี้ หากมีการเชื่อมต่อวงจรภายนอก กระแสจะไหลผ่าน และค่ากระแสจะแสดงบนไมโครแอมมิเตอร์โดยมีลักซ์ (Lx) เป็นสเกล ขนาดของโฟโตปัจจุบันขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่ตกกระทบและความต้านทานในลูป เครื่องวัดความสว่างมีอุปกรณ์เปลี่ยนเกียร์จึงสามารถวัดได้ทั้งความสว่างสูงและต่ำ
ประเภทของเครื่องวัดความสว่าง:
1. เครื่องวัดความสว่าง : ใช้งานไม่สะดวก ไม่ค่อยแม่นยำ ไม่ค่อยได้ใช้
2. เครื่องวัดความสว่างโฟโตอิเล็กทริค: เครื่องวัดความสว่างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซีลีเนียมที่ใช้กันทั่วไปและเครื่องวัดความสว่างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซิลิคอน
ข้อกำหนดองค์ประกอบและการใช้งานของเครื่องวัดความสว่างตาแมว:
1. ส่วนประกอบ: ไมโครแอมมิเตอร์, ปุ่มปรับเกียร์, การปรับจุดศูนย์, เทอร์มินัล, ตาแมว, ฟิลเตอร์แก้ไข V(แลมบ์ดา), ฯลฯ เซลล์แสงอาทิตย์ซีลีเนียม (Se) หรือเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน (Si) มักใช้เป็นเครื่องวัดความสว่างหรือที่เรียกว่าลักซ์ เมตร
2. ข้อกำหนดการใช้งาน:
1 เซลล์แสงอาทิตย์ควรใช้เซลล์แสงอาทิตย์ซีลีเนียม (Se) หรือเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน (Si) ที่มีความเป็นเส้นตรงที่ดี พวกเขาสามารถรักษาเสถียรภาพที่ดีได้เป็นเวลานานและมีความไวสูง เมื่อค่า E สูง ให้ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความต้านทานภายในสูง ซึ่งมีความไวต่ำและเป็นเส้นตรงที่ดี ไม่เสียหายง่ายจากแสงจ้า
② มีฟิลเตอร์แก้ไข V (แลมบ์) อยู่ข้างใน ซึ่งเหมาะสำหรับการส่องสว่างแหล่งกำเนิดแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกันและมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย
3. เพิ่มตัวชดเชยมุมโคไซน์ (กระจกสีเหลือบหรือพลาสติกสีขาว) ที่ด้านหน้าเซลล์แสงอาทิตย์ เหตุผลก็คือ เมื่อมุมตกกระทบมีขนาดใหญ่ เซลล์แสงอาทิตย์จะเบี่ยงเบนไปจากกฎโคไซน์
④เครื่องวัดความสว่างควรทำงานที่อุณหภูมิห้องหรือใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง (โฟโตเซลล์จะเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ)
การสอบเทียบเครื่องวัดแสง:
หลักการสอบเทียบ:
ให้ Ls ส่องสว่างตาแมวในแนวตั้ง→E=I/r2 โดยการเปลี่ยน r สามารถรับค่าโฟโตปัจจุบันภายใต้การส่องสว่างที่แตกต่างกันได้ สเกลปัจจุบันจะถูกแปลงเป็นสเกลการส่องสว่างตามความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่าง E และ i
วิธีการสอบเทียบ:
ใช้หลอดไฟมาตรฐานความเข้มแสงเพื่อเปลี่ยนระยะห่าง l ระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์กับหลอดไฟมาตรฐานที่ระยะการทำงานโดยประมาณของแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด บันทึกค่าที่อ่านได้ของแอมมิเตอร์ในแต่ละระยะห่าง และคำนวณความสว่าง E ตามกำลังสองผกผัน กฎระยะห่าง E=I/r2 เนื่องจากสามารถรับชุดของค่ากระแสโฟโตปัจจุบัน i ที่มีความส่องสว่างต่างกัน และวาดเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของกระแสโฟโตปัจจุบัน i และความสว่าง E ซึ่งเป็นเส้นโค้งการปรับเทียบของเครื่องวัดความสว่าง จากนี้ หน้าปัดของเครื่องวัดความสว่างสามารถจัดระดับได้ ซึ่งเป็นเส้นโค้งการสอบเทียบของเครื่องวัดความสว่าง
ปัจจัยที่ส่งผลต่อเส้นโค้งการสอบเทียบ:
โฟโตเซลล์และกัลวาโนมิเตอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบใหม่เมื่อเปลี่ยนใหม่ มิเตอร์วัดความสว่างควรได้รับการปรับเทียบใหม่หลังจากใช้งานเป็นระยะเวลาหนึ่ง (โดยทั่วไปควรปรับเทียบ 1-2 ครั้งต่อปี) เครื่องวัดความสว่างความแม่นยำสูงสามารถปรับเทียบได้ด้วยหลอดไฟมาตรฐานความเข้มแสง ขยายช่วงการสอบเทียบของเครื่องวัดความสว่างสามารถเปลี่ยนระยะทาง r หรือใช้หลอดไฟมาตรฐานที่แตกต่างกันและสามารถใช้กัลวาโนมิเตอร์ช่วงเล็กได้
