أنواع ومبادئ قياس الإضاءة

أنواع ومبادئ قياس الإضاءة

تعد أنواع ومبادئ القياس الخاصة بمقاييس الإضاءة (المعروفة أيضًا باسم أجهزة قياس اللوكسمتر) أدوات متخصصة لقياس اللمعان والسطوع. قياس شدة الضوء (الإضاءة) هو الدرجة التي يضيء بها الجسم، أي نسبة التدفق الضوئي الناتج على سطح الجسم إلى المساحة المضيئة. يتكون مقياس الإضاءة عادةً من خلية ضوئية من السيلينيوم أو السيليكون ومقياس ميكرو أمبير.

مبدأ قياس مقياس الإضاءة:

الخلية الكهروضوئية هي عنصر كهروضوئي يحول الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية. عندما يضرب الضوء سطح خلية ضوئية من السيلينيوم، يمر الضوء الساقط عبر الغشاء المعدني 4 ويصل إلى السطح البيني بين طبقة السيلينيوم شبه الموصلة 2 والفيلم المعدني 4، مما يولد تأثيرًا كهروضوئيًا في السطح البيني. يتناسب حجم فرق الجهد الناتج مع الإضاءة الموجودة على سطح الخلية الكهروضوئية التي تستقبل الضوء. عند هذه النقطة، إذا تم توصيل دائرة خارجية، فسوف يمر تيار، وسيتم الإشارة إلى القيمة الحالية على مقياس ميكرو أمبير بمقياس Lx. يعتمد حجم التيار الكهروضوئي على قوة الضوء الساقط والمقاومة في الدائرة. يحتوي مقياس الإضاءة على جهاز تحويل، بحيث يمكنه قياس الإضاءة العالية والمنخفضة.

نوع مقياس الإضاءة:

1. مقياس الإضاءة البصري: غير مريح في الاستخدام، ودقته منخفضة، ونادرًا ما يستخدم

2. مقياس الإضاءة الكهروضوئي: متطلبات التركيب والاستخدام لمقياس إضاءة الخلية الكهروضوئية السيلينيوم الشائع الاستخدام ومقياس إضاءة الخلية الكهروضوئية السيليكونية:

1) التركيب: مقياس ميكرو أمبير، مقبض ناقل الحركة، تعديل صفر، عمود طرفي، خلية ضوئية، V( π) تصحيح تكوين المرشحات والمكونات الأخرى. مقياس إضاءة الخلية الضوئية السيلينيوم (Se) أو السيليكون (Si) الشائع الاستخدام، والمعروف أيضًا باسم مقياس لوكس

2) متطلبات الاستخدام:

① يجب أن تستخدم الخلايا الضوئية خلايا السيلينيوم (Se) الضوئية أو خلايا السيليكون (Si) الضوئية ذات الخطية الجيدة؛ يحافظ على ثبات جيد وحساسية عالية حتى بعد العمل لفترة طويلة؛ عند استخدام E العالي، اختر الخلايا الكهروضوئية ذات المقاومة الداخلية العالية، والتي تتميز بحساسية منخفضة وخطية جيدة، ولا تتضرر بسهولة بسبب إشعاع الضوء القوي

② الدفع الداخلي بـ V －) قم بتصحيح الفلتر المناسب لاستخدام إضاءة مصدر ضوء درجة الحرارة غير المتجانسة، مع وجود خطأ بسيط

③ سبب إضافة معوض زاوية جيب التمام (زجاج أبيض حليبي أو بلاستيك أبيض) أمام الخلية الكهروضوئية هو أنه عندما تكون زاوية الحادث كبيرة، تنحرف الخلية الكهروضوئية عن قاعدة جيب التمام

④ يجب أن يعمل مقياس الإضاءة عند درجة حرارة الغرفة أو بالقرب منها (يتغير انجراف الخلية الكهروضوئية مع درجة الحرارة)

معايرة مقياس الإضاءة:

اسمح لـ Ls بتشعيع الخلية الكهروضوئية عموديًا → E=I/r2، وقم بتغيير r للحصول على قيم التيار الكهروضوئي تحت إضاءات مختلفة، وقم بتحويل المقياس الحالي إلى مقياس الإضاءة استنادًا إلى العلاقة المقابلة بين E وi.

طريقة المعايرة:

باستخدام مصباح قياسي لشدة الضوء وتغيير المسافة l بين الخلية الكهروضوئية والمصباح القياسي على مسافة عمل تقريبية لمصدر ضوء نقطي، يتم تسجيل قراءات مقياس التيار الكهربائي عند كل مسافة. يتم حساب الاستضاءة E باستخدام قانون تربيع المسافة العكسي E=I/r2. من هذا، يمكن الحصول على سلسلة من قيم التيار الضوئي المختلفة للإضاءة i، ويمكن رسم منحنى التباين بين التيار الضوئي i والإضاءة E، وهو منحنى معايرة مقياس الإضاءة. يمكن مقارنة ذلك بقرص مقياس الإضاءة، وهو منحنى معايرة مقياس الإضاءة.