Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цифровой люксметр (измеритель освещённости) своими руками

Цифровой люксметр (измеритель освещённости) своими руками

Во время учебного процесса потребовался нам в кабинет охраны труда прибор для измерения освещённости — люксметр. Передо мной стала задача решить проблему отсутствия такого прибора в кратчайшие сроки наиболее эффективным методом. Исходя из этого, пришлось разрабатывать и собирать люксметр из того, что было.

Общие сведения.
Сердцем люксметра является микроконтроллер Atmega8. В качестве датчика освещённости применен фоторезистор. Поскольку модель этого фоторезистора неизвестна, а соответственно, неизвестны и его параметры, то в схеме предусмотрена возможность калибровки.

Также, важной особенностью является то, что фоторезистор — нелинейный элемент. То есть при изменении освещенности на одну и ту же величину, его сопротивление изменяется неодинаково. Поэтому для обработки нелинейного сигнала был применён метод, который называется «линейно-кусочная аппроксимация». Вдаваться в подробности этого метода в рамках этой статьи нет смысла, так как это довольно обширная тема, хотя и ничего особо сложного в ней нет. Возможно, об этом методе будет написана отдельная статья.

График зависимости сопротивления фоторезистора от освещённости

Данная характеристика была снята при помощи программы «Люксметр» на смартфоне Android. Конечно, цифровые значения с характеристики носят характер приблизительных, однако позволяют понять принцип изменения параметров датчика. Не забываем также про возможность калибровки. Отмечу, что прибор получился довольно точный.

В качестве стабилизатора напряжение применён классический интегральный линейный стабилизатор L7805. Запитывать устройство можно как и от батарейки типа 6F22 («Крона»), либо от любого другого источника питания напряжением 6-30 В.

Принцип работы схемы.
Принципиальная схема

Сигнал с резистивного делителя LDR1-RV1, в одном плече которого установлен фоторезистор, поступает на вход ADC1 микроконтроллера. АЦП микроконтроллера производит измерение и преобразование результата. Потенциометр RV1 предназначен для калибровки прибора. Его значение не обязательно должно быть 3.3 кОм. В моём случае установлен многооборотный подстроечный резистор на 15 кОм (что было под рукой).

Вывод результатов измерений производится на двухстрочный индикатор WH1602 (на контроллере HD44780), который подключен к микроконтроллеру по 4-битной шине. Потенциометр RV2 также может иметь любой номинал. Он предназначен для регулировки контрастности дисплея. Вывод движка потенциометра подключен на вывод VEE индикатора (иногда встречается V0), а два крайних вывода к +5 В и земле соответственно. При включении устройства на дисплее может ничего не высветиться. Для устранения этого вращаем вращаем ручку подстроечного резистора RV2 и добиваемся чёткого изображения.

Если показания будут прыгать или быстро изменяться, то рекомендую запаять параллельно фоторезистору электролитический конденсатор ёмкостью около 50 мкФ (не критично). Такой эффект может возникать в результате мешающего влияния электромагнитных полей, окружающих нас. У меня изначально фоторезистор был установлен на плате и такой проблемы не было. Но когда я его сделал выносным для монтажа в корпусе, несмотря на то, что длина проводов была небольшой, появилась такая проблема. Всё решилось после установки конденсатора.

В программе производится усреднение значения по 60 замерам, что довольно неплохо.

Максимально измеряемое значение составляет около 2500 Лк. Для измерения в помещениях этого достаточно. А для измерения на улице (тем более, в солнечную погоду) требуется уже другой прибор — измеритель КЕО (коэффициента естественного освещения).

Фотографии готового устройства.
Печатная плата получилась не совсем удачной, т.к. были проблемы с принтером. Из-за этого пришлось делать широкие дорожки и размеры платы получились довольно большими (хотя для меня это не критично). Если применить SMD компоненты, то получится совсем миниатюрное устройство.

Устройство и работа люксметра

Фотоэлектрический люксметр Ю–116 состоит из измерительного прибора 1, фотоэлемента 2 и предназначен для измерения освещенности в диапазоне от 5 до 100000 лк (табл. 2). Класс точности люксметра – 10 по ГОСТ 14341–80.

1 2 М(10) р(100) т(1000) 3 4

Рис. 4. Внешний вид люксметра Ю-116:

1 – измерительный прибор; 2 – фотоэлемент с основной насадкой К (косинусной); 3 – дополнительные насадки; 4 – соединительные провода

Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При наличии светового потока на фотоэлементе в замкнутой цепи «фотоэлемент – измерительный прибор» возникает ток, который отклоняет стрелку прибора. Измерение показаний производится по двум шкалам: по нижней шкале с делениями 030 (нажата левая кнопка на передней панели прибора) или верхней – 0100 (нажата правая кнопка). Отсчет же показаний по нижней шкале начинается с деления «5», а по верхней шкале – «20» (табл. 2).

Диапазон измерений люксметра Ю–116, лк

без насадок, с открытым фотоэлементом

с насадками типа

Для расширения пределов измерений фотоэлемент снабжен насадками:

– основная насадка К (косинусная) полусферическая с резьбовым соединением к фотоэлементу;

– дополнительные М (10), Р (100), Т (1000); в скобках указан коэффициент ослабления светового потока.

При отсутствии насадок (при открытом фотоэлементе) коэффициент ослабления К = 1. При наличии на фотоэлементе совместно применяемых насадок К+М показания стрелки умножаются на коэффициент 10, насадок К+Р – на 100, насадок К+Т – на 1000 т.е. соответственно коэффициенты ослабления К = 10, 100, 10000. Чтобы перейти от показаний стрелки прибора П к действительному значению освещенности Е в люксах, необходимо показания стрелки и коэффициент ослабления перемножить:

Читайте так же:
Конус в18 размеры гост

Е = ПК. (9)

Пределы допускаемой погрешности люксметра в основном диапазоне измерений (5÷30 и 20÷100 лк без насадок) соответствуют 10% от значения измеряемой освещенности.

Допускаемое изменение показания люксметра, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от +20С до любой температуры в диапазоне от –10С до +35С, не превышает 1% от измеряемой величины на каждый 1С.

Порядок работы с люксметром

Установить измерительный прибор, не вынимая его из футляра, в горизонтальное положение. Проверить положение стрелки прибора относительно нулевого деления и, в случае необходимости, с помощью корректора установить ее на нуль. Правильно вставить вилку фотоэлемента в розетку прибора (имеется в футляре с левой стороны специальная прорезь).

Для снятия величины освещенности установить на фотоэлемент, в зависимости от ожидаемого значения, соответствующие насадки (К+М, К+Р, К+Т или без насадок). Нажатием кнопки пределов измерения (левая или правая кнопки) добиться, чтобы минимальное отклонение стрелки начиналось с деления «5» на шкале 030 или «20» на шкале 0100.

Внимание! При измерениях не допускается длительное воздействие света на фотоэлемент, создающего освещенность, превышающую установленный предел измерений.

По окончании измерения:

– отсоединить фотоэлемент от измерительного прибора;

– надеть на фотоэлемент насадку Т;

– уложить фотоэлемент в крышку футляра.

Теория метода эксперимента

При исследовании естественного освещения сущность эксперимента заключается в измерении параметров ЕВ и ЕН, входящих в формулу (1), причем параметр ЕВ измеряется на различных расстояниях от оконного проема (рис. 5), а параметр ЕН либо измеряется снаружи, либо задается. На основании полученных результатов в виде графика е = f(R), где R – расстояние от оконного проема, в м, находится еmin, которое затем сравнивается с нормированным значением еН, определяемым выражением (2) и СНиП 23–05–95* /1/.

Рис. 5. Схема расположения измерительных точек от оконного проема на уровне рабочей поверхности HГ

При исследовании искусственного освещения сущность эксперимента заключается в измерении величины освещенности от источников различной мощности (100, 150, 200 или 300 Вт), создающих различный световой поток при изменении высоты подвеса светильника. На основании полученных результатов в виде графика Е = fР), где НР – высота подвеса светильника над уровнем рабочей поверхности, м, находится такая высота подвеса НР, при которой величина освещенности, создаваемая источником, не менее нормативной ЕН по СНиП 23–05–95* /1/.

Для получения достоверных результатов измерений, последние необходимо повторять в каждой точке не менее 3–х раз с обязательной обработкой в соответствии с методикой, изложенной в соответствующем разделе.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

1. В связи с тем, что экспериментальный стенд питается от сети переменного тока напряжением 220 В, необходимо соблюдать общие требования электробезопасности.

2. Включать экспериментальный стенд в сеть разрешает преподаватель, ведущий лабораторные занятия, после проверки знаний студентов и порядка выполнения работы.

3. Перед включением общего рубильника в сеть необходимо убедиться, что выключатели находятся в положении «Откл.» и все вилки подключения светильников отключены от розеток.

4. Все перемещения подвижной измерительной площадки производить только при отключении светильников от сети.

5. Перед измерением освещенности убедиться в фиксации подвижной измерительной площадки во избежание её падения.

6. По окончании работы на экспериментальном стенде вынуть вилки из розеток, поднять подвижные измерительные площадки в верхнее положение и зафиксировать.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Прежде чем приступить к выполнению экспериментов, обязательно ознакомиться с разделами «Методика эксперимента» и «Требования безопасности».

Оборудование и приборы

Экспериментальный стенд, схема которого приведена на рис. 3, включая источники света – лампы накаливания на 100 и 200 (300) Вт.

Переносной фотоэлектрический люксметр типа Ю–116 с пределами 30 и 100 лк и насадками К+М, К+Р, К+Т, ослабляющих величину освещенности по основной шкале соответственно в 10, 100, 1000 раз.

Задание 1. Исследование естественного освещения внутри

1. На выбранном участке в точках 1–6,находящихся на различных расстояниях от оконного проема (см. рис. 5),произвести измерения освещенности люксметром на уровне рабочей поверхности в соответствии с методикой, изложенной в подразделе «Устройство и работа люксметра».

Количество измерений в каждой точке должно быть не менее 3–х; число измерений задается преподавателем. Результаты измерений занести в табл. 3.

Как пользоваться люксметром — видео, фото, инструкция

Люксметр – прибор для измерения освещенности, яркости и пульсаций. Он необходим для определения качественных характеристик света. Тусклое освещение и высокий коэффициент пульсации вызывают напряжение органов зрения, что негативно сказывается на общем состоянии организма: появляется усталость, необъяснимая депрессия, другие неприятные ощущения. Главный элемент люксметра – фотодатчик. Попадающие на него лучи света передают свою энергию электронам, в результате чего возникает ток определенной силы, характеризующий степень яркости или освещенности.

Читайте так же:
09Г2с предел текучести мпа

Из этой статьи вы узнаете, как пользоваться люксметром, зачем нужно проводить измерения и какие меры необходимо предпринять, чтобы освещение вашего рабочего места, квартиры, загородного дома, дачи и других мест пребывания, соответствовало санитарным нормам. Мы рассмотрим измерение коэффициента пульсаций, освещенности и яркости – условия, при которых необходимо определять эти параметры, а также их влияние на человеческий организм.

Измерение коэффициента пульсаций

Коэффициент пульсации потока света – показатель, характеризующий неравномерность светового потока. Различают пульсацию освещенности и пульсацию яркости. Обе характеристики измеряют в процентах. Допустимые уровни коэффициента пульсации регламентируются актуализированной редакцией СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95» и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. В результате медицинских исследований, учеными установлено, что человеческой глаз воспринимает пульсации частотой до 300 Гц – они воздействуют на мозг, в результате чего происходит подавление природных биоритмов ЦНС, нарушения гормонального фона, другие отклонения в деятельности жизненно важных систем организма.

Измерять пульсацию необходимо у всех осветительных приборов и устройств, оснащенных дисплеями: ноутбуков, планшетов, смартфонов и мобильных телефонов, а так же у настольных и потолочных ламп и прочих источников света. Для измерения коэффициента пульсаций освещённости необходимо:

  • положить люксметр-пульсметр на рабочий или школьный стол, на пол или любую другую поверхность, при этом световой поток должен падать на фотодатчик;
  • если используется многофункциональное устройство, например, RADEX LUPIN, тогда достаточно перейти в режим пульсметра – нажать кнопку «P»;
  • считать результат с дисплея.

Для измерения пульсаций мониторов, экранов, светодиодных и других ламп необходимо:

  • люксметр-пульсметр поднести как можно ближе к объекту измерений при этом фотодатчик должен быть направлен в сторону измеряемого объекта;
  • если используется многофункциональное устройство, например, RADEX LUPIN, тогда достаточно повернуть фотодатчик в сторону объекта измерений и перевести люксметр в режим пульсметра – нажать кнопку «P»;
  • считать результат с дисплея.

На достоверность результатов измерений могут повлиять следующие факторы:

  • наличие дополнительных источников света;
  • перемещение пульсметра при выполнении измерений – прибор должен оставаться неподвижным;
  • прочие помехи – перемещающиеся поблизости предметы и люди, в том числе падающие листья, пролетающие птицы и насекомые и т. д..

Важно! Для точных измерения пульсации люминесцентных, светодиодных и газоразрядных ламп необходимо выждать 5 минут, пока они не выйдут на стабильный режим работы. Намного удобнее работать с пульсметром RADEX LUPIN, так как он оснащен поворотным фотоэлементом.

В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 предельно допустимое значение пульсаций для мастерских, санузлов и зон ожидания составляет 20 %, для офисов – 15 %, жилых комнат и спален – по 10%, детских, рабочих мест операторов ПК, кабинетов и библиотек – 5 %. Важно помнить, мы не всегда в состоянии увидеть, как мерцает лампа, но превышение допустимого уровня коэффициента пульсации негативно сказывается и на состоянии нервной системы, и на работоспособности, и на настроении.

Измерение освещенности

Освещенность – физическая величина, представляющая собой отношение светового потока, падающего на единицу площади, не зависит от направления. Единица измерения – Лк (лм/м2). Измерение освещенности люксметром позволяет проверить условия труда и быта, создать подходящие условий для растений и животных, определить характеристики видеоаппаратуры:

  • люксметр необходимо поместить горизонтально в точке измерения, если необходимо определить освещенность рабочего места – прибор надо положить на стол так, чтобы фотодатчик был направлен к источнику или источникам света;
  • при использовании люксметра RADEX LUPIN, нужно перейти в режим измерения освещенности – нажать кнопку «E»;
  • считать результат с дисплея.

Измеритель освещенности определяет количество света, попадающего на поверхность со всех источников, поэтому если необходимо узнать параметры определенного осветительного прибора, все остальные необходимо выключить.

В соответствии с САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278-03 минимальная освещенность парт (столов для хобби), комнат для инженеров — составляет 500 Лк, комнат для групповых занятий дошкольников, поверхности компьютерных столов и в читальных залах – 400 Лк, кабинетов, библиотек и слесарных мастерских – 300 Лк.

Плохая освещенность способствует развитию близорукости и других проблем со зрением, вызывает усталость, негативно сказывается на производительности труда. Особое внимание необходимо уделять освещению учебных мест, так как во время чтения, письма или работе на компьютере при недостатке света глаза сильно перенапрягаются. Для измерения освещенности не надо приглашать профессионалов, достаточно обзавестись люксметром RADEX LUPIN. Стоит не дорого, как обычный бытовой люксметр, зато по точности измерений не уступает профессиональному измерительному оборудованию.

Измерение яркости

Яркость – интенсивность излучения света поверхностью источника света, измеряется в кандел на м2. Зависит от отражающей способности покрытия. Так, при одной и той же освещенности яркость может отличаться. Низкая или чрезмерно высокая яркость осветительных устройств и экранов может вызывать дискомфорт. В результате снижается способность к концентрации внимания, падает производительность труда.

Читайте так же:
Как правильно замесить бетон в бетономешалке пропорции

В основном измеряют яркость мониторов, экранов и дисплеев. Определить этот параметр у осветительных приборов сложнее – из-за криволинейности поверхности затруднительно получить достоверный результат, кроме того, высокая яркость не гарантирует достаточной освещенности. Измерение этого параметра бытовым яркомером RADEX LUPIN осуществляется накладным способом:

  • перейти в режим измерения яркости – в RADEX LUPIN необходимо нажать кнопку «L»;
  • вывести на экран белый фон;
  • установить фотоэлемент как можно ближе к измеряемому монитору, дисплею или лампе, если осветительный прибор нагревается, держать его на расстоянии 1 см от поверхности;
  • считать результат.

При проведении измерений прибор следует удерживать неподвижно. С целью повышения достоверности результата необходимо определить яркость в нескольких точках лампы или экрана, после чего рассчитать усредненное значение. При работе на ПК рекомендуется, чтобы в поле зрения не находилось источников света, яркостью более 200 кд/м2.

Программное обеспечение RadexLight для люксметра RADEX LUPIN

Анализ параметров освещения намного удобнее проводить с помощью бесплатного программного обеспечения RadexLight. Для этого необходимо скачать RadexLight – софт распространяется бесплатно. Программу можно скачать со страницы описания люксметра.

  • получение информации о световом потоке;
  • построение частотного спектра пульсаций;
  • вывод параметров измерения;
  • определение коэффициента пульсации;
  • отключение фильтра 300 Гц – данная функция предусмотрена только в программе, на приборе она отсутствует.

Информация на монитор выводится в виде графиков, что позволяет получить полное представление об амплитуде, частоте и форме светового потока.

Как улучшить качество освещения?

Чаще всего отклонения в работе осветительных приборов вызваны их низким качеством. Высокая пульсация характерна для недорогих люминесцентных ламп с электромагнитной регулировкой пуска. В устройствах с электронными пускорегулирующими аппаратами уровень пульсаций ниже. Лучший способ понизить уровень пульсации – заменить лампы или светильник. Чтобы измерить мерцание светодиодной лампы и проверить качество светодиодных и других ламп, а точнее их характеристик при покупке, можно компактным люксметром RADEX LUPIN, который обеспечивает высокую точность измерений.

Для снижения пульсации дисплеев и экранов придется поэкспериментировать с настройками. Например, повышать яркость до тех пор, пока уровень пульсаций не станет нормальным. Одновременно с этим можно подстроить цветовую палитру таким образом, чтобы при взгляде на экран не возникало дискомфортных ощущений. Для повышения освещенности можно заменить лампы или помимо основного источника света использовать вспомогательные: настольные лампы или бра.

Использование люксметра

Для проведения измерений необходимо подключить фотоэлемент к разъему на корпусе люксметра. При этом надо соблюдать полярность, что бы стрелка прибора отклонялась в правильном направлении. Никаких ключей на разъеме нет, хотя возможно разъем данного прибора самодельный. Собственно внутреннее устройство данного люксметра весьма незамысловато. Это просто микроамперметр, к которому подключен фотоэлемент. Кроме этого на передней панели располагается две кнопки с фиксацией для переключения пределов измерения. Эти кнопки коммутируют резисторы в делителе напряжения. Открутив четыре винта на задней стенке корпуса, можно познакомиться с небогатым внутренним миром люксметра.

Чем измерять параметры ЛАМП

В соответствии с ГОСТ Р 54944-2012 для измерения освещенности необходимо использовать приборы с максимальной погрешностью 10 %. Как правило этому требованию соответствуют дорогостоящие люксметры, стоимость которых настолько высока, что их не приобретают для измерения параметров света в бытовых условиях. Так было до недавнего времени, пока не появился люксметр RADEX LUPIN, с помощью которого можно определить освещенность, коэффициент пульсации и яркость. Погрешность измерений составляет 10 %.

Люксметр RADEX LUPIN оснащен профессиональным фотодатчиком, который имеет спектральную чувствительность как у человеческого глаза. Путём фильтрации датчиком УФ и ИК излучений, удается проанализировать только ту часть светового потока, которую воспринимает человеческий глаз. RADEX LUPIN можно использовать для проверки соответствия параметров света, что указаны в СанПиН и других нормативных документах РФ.

Принципиальная схема люксметра

Принципиальная схема простейшего люксметра

Следует заметить, что прибор не имеет источника питания.

Непосредственно, без масок прибор способен измерять низкие освещенности в 30 и 100 люкс. Под кнопками проставлены пределы измерения прибора с соответствующими насадками. Насадки М, Р, Т надеваются на фотоэлемент и фиксируются сверху насадкой К.

При не нажатых кнопках прибор отключен. При нажатой левой кнопке отсчет следует вести по шкале с 30 делениями, при нажатой правой кнопке следует использовать шкалу со 100 делениями. На фото ниже на люксметр надета насадка Р, предел измерения до 1000 Лк.

Когда нужно измерять степень освещенности внутри помещений?

Уровень света измеряют перед началом пользования освещением, например, при замене проводки или отдельных светильников. Также проводить замеры необходимо, если функционал измеряемого помещения меняется: учебный класс становится подвалом. Утрирую, конечно, но суть понятна. Эти правила относятся ко всем видам помещений: участкам, отдельным рабочим местам, коридорам и так далее.

Читайте так же:
Как подобрать биту под саморез

Выводы

В целом, неплохой прибор, вполне способный выполнять свои функции, хотя сейчас его удел — служить наглядным пособием. Простота прибора делает возможным его копирование даже для самых начинающих радиолюбителей. Автор обзора — Denev.

Люксметр. Знакомство с прибором для измерения освещённости

люксметр Люксметр Люксметр - пульсметр RADEX LUPIN

Люксметр, по-видимому, — какой-то измерительный прибор. Но что за величину он контролирует, не каждый даст вразумительный ответ. Хорошо, если вспомнят об освещении в комнате или на рабочем месте. И действительно, аппарат предназначен для измерения одной из характеристик световой обстановки. Постараемся подробно осветить этот вопрос: назначение, принцип действия устройства и методы его использования.

Что это такое – люксметр

Люксметр – мобильный прибор для замера уровень освещенности в пространстве. Название происходит от греческих слов, в переводе означающих «свет» и «измерять». Относится к разряду фотометров. Зачастую люксметры дополнительно измеряют другие характеристики света: коэффициент пульсации, яркость и т.д.

Устройство необходимо для:

  • проверки и контроля норм освещенности;
  • аттестации рабочих мест;
  • проведения исследований;
  • определения экспозиции в фотосъемках;
  • настройки яркости световой рекламы, сигнальных огней, ламп в оранжереях и теплицах;
  • измерения коэффициента пульсации мониторов, экранов при светодиодном и люминесцентном освещении;
  • поверки фактической освещенности при монтаже новых световых линий.

цифровой люксметр testo 545 Универсальная модель Профессиональный инструмент Простейшая модель с описанием Модель с выносным датчиком Профессиональная модель Прибор отечественного производства Цифровая модель

Немного теории

В интернете наблюдается большая путаница в научно-технических терминах, касающихся области светотехники. Один и тот же прибор называют по-разному. Рассматриваемое устройство — люксметр, например, иногда выдают за измеритель светового потока, хотя это не так.

Световой поток — это характеристика осветительного элемента, и говорить об этой величине можно только относительно конкретного источника освещения (лампы накаливания, газоразрядного элемента, светодиода и т. д.). Единицей этой характеристики в системе СИ является люмен (лм). Это сила света в 1 канделу (кд) в телесном угле 1 стерадиан (ср).

Измеряют этот параметр с помощью фотометрического шара (сферического интегратора) диаметром 1 или 2 метра, либо настольными интегрирующими сферами размером от 10 см до полуметра. Все эти приборы, естественно, не для бытового применения, поскольку цена даже небольшого отечественного прибора ТКА-КК1 для контроля светодиодов составляет 35 000 рублей.

Поток света, действующий на единицу площади, выражается освещённостью. Единица этой характеристики — люкс (лк) — результат освещения поверхности в 1 м² потоком, равным 1 люмену. Понятие «освещённость» относится не к источнику освещения, а к окружающей среде. Световой поток есть величина постоянная для каждого источника, в то время как освещённость в каждой точке помещения зависит от нескольких факторов:

  • количества источников, находящихся рядом с местом измерения;
  • светового давления каждого из них;
  • расстояния до источников;
  • отражающей способности предметов обстановки.

прибор для измерения освещённости



История создания прибора

Впервые простейший фотометр изобрел граф Румфорд Бенджамин Томпсон. Произошло это довольно давно: в 18 веке. Прибор был простейшим, предназначался для изучения поглощения света различными веществами. С развитием фотометрии прибор совершенствовался, пока не были изобретены современные электронные люксметры.

Интересно, что Томпсон кроме оптики изучал термофизику, конвекцию в газах и жидкостях, науку о питании человека. Ученый изобрел камин, симпатические чернила, кухонную плиту, печь для обжига кирпичей. Особой популярностью в кризисные времена пользуется его рецепт его супа, которым массово кормят бездомных людей.



Принцип работы измерительного прибора

Самый простой люксметр состоит из фотоприемника (полупроводникового фотоэлемента), источника питания и регистратора фототока (светового индикатора). В роли регистратора выступает микроамперметр со шкалой, которая проградуирована в люксах. Индикатор может быть механическим (со стрелкой) или цифровым (дисплей).

Фотоэлемент и светоиндикатор могут быть выполнены в одном корпусе или соединяться проводом.

Измерения люксметра зависят от спектра излучения. Они различаются у разных типов ламп, поэтому простые приборы настраиваются по лампе накаливания, а для остальных видов источников света существуют поправочные коэффициенты. Погрешность таких устройств составляет около 10%.

Люксметры более сложного устройства дополнительно комплектуются светофильтрами, специальными насадками для снижения ошибок от косых лучей света. Эти меры приводят к снижению погрешности прибора до 1%.

Принцип действия основан на фотоэлектрическом эффекте: преобразовании энергии света в электрический ток. Превращение происходит в полупроводниковом фотоэлементе. В нем кванты света передают свою энергию электронам – возникает ток. Сила тока прямо пропорциональна освещенности.

люксметр ю 116 Стрелочная модель Устройство люксметра

Чем измерять параметры ЛАМП

В соответствии с ГОСТ Р 54944-2012 для измерения освещенности необходимо использовать приборы с максимальной погрешностью 10 %. Как правило этому требованию соответствуют дорогостоящие люксметры, стоимость которых настолько высока, что их не приобретают для измерения параметров света в бытовых условиях. Так было до недавнего времени, пока не появился люксметр RADEX LUPIN, с помощью которого можно определить освещенность, коэффициент пульсации и яркость. Погрешность измерений составляет 10 %.

Люксметр RADEX LUPIN оснащен профессиональным фотодатчиком, который имеет спектральную чувствительность как у человеческого глаза. Путём фильтрации датчиком УФ и ИК излучений, удается проанализировать только ту часть светового потока, которую воспринимает человеческий глаз. RADEX LUPIN можно использовать для проверки соответствия параметров света, что указаны в СанПиН и других нормативных документах РФ.

Читайте так же:
Как отрегулировать зажигание на бензопиле штиль 180

Разновидности фотометрических приборов

По типу табло

В зависимости от конструкции люксметры бывают аналоговыми (стрелочными) или цифровыми (электронными).

Стрелочный прибор надежный, простой, но не самый точный.

Цифровой аппарат отличается высокой точностью замеров.

По расположению фотоэлемента

Существуют приборы с выносным фотодатчиком и моноблоки. В первом случае датчик и корпус соединены гибким проводом. Такая конструкция позволяет выполнять замеры в труднодоступных местах или для различно падающих световых лучей.

Моноблок меньше весит, имеет меньшие размеры. Лучше подходит для многочисленных постоянных замеров. Но в труднодоступных местах работать неудобно. Некоторые модели моноблоков оснащаются съемным датчиком.

По наличию функциональности

Уже упоминалось, что простые бытовые приборы замеряют только освещенность. Замеры делаются быстро, но высокой точностью они не отличаются.

Более сложные люксметры могут измерять дополнительные параметры: яркость, пульсацию и т.д.

Цифровые профессиональные модели снабжены специальными программами, которые сами рассчитывают многие параметры (например, среднюю освещенность), запоминают результат и синхронизируются с компьютером. Такие люксметры снабжаются светофильтрами для более точных результатов. В условиях повышенной яркости устройство комплектуется поглощающими светофильтрами. Примерная цена таких приборов составляет 15-30 тыс.рублей (и больше).

По типу материала корпуса

Современные люксметры изготавливаются из пластика. Для удобства многие модели имеют резиновые накладки по бокам.

Люксметр с резиновой накладкой

По типу питания

Портативные люксметры могут питаться от аккумуляторов или батареек. В первом случае прибор требует подзарядки от сети. Устройства на батарейках нуждаются в периодической замене элементов питания на новые.

По размеру и весу

Габариты зависят от размеров элементов питания. Большинство мобильных люксметров весят от 100 до 500 г.

В зависимости от типа размеры фотометров находятся в диапазоне:

  • 80-200 мм по высоте;
  • 50-800 мм по ширине.

Руководство по эксплуатации

Замер выносным датчиком

Люксметры Ю-116, Ю-117 давно зарекомендовали себя среди пользователей. Это стрелочные модели с выносным селеновым датчиком.

У всех устройств с выносными датчиками есть определенные особенности эксплуатации. Перед началом замеров фотоэлемент следует расположить на исследуемой поверхности, причем параллельно ей.

Во избежание излишнего освещения сенсора стоит соблюдать определенную последовательность действий, чтобы найти нужный диапазон измерений.

Для этого установите на фотоприемник насадку с максимальным светопоглощением («К» и «Т»), включите правую кнопку. Если стрелка не шевелится, то левую. Если реакции нет, то смените фильтр на «Р» и повторите нажатие кнопок. Если стрелка снова не шевелится, то поставьте фильтр «М». Если при нажатии левой кнопки значение не превысит 5 люксов, то снимите насадки.

Testo 540 – германский цифровой люксметр, изготовленный в виде моноблока. Люксметр габаритами схож с мобильным телефоном, измерения удобно выполнять одной рукой. На панели всего три кнопки: включения, выбора параметров, сохранения. Для проведения замера достаточно включить устройство, выбрать нужную систему и все. В случае необходимости сохранить результат.

Выбираем люксметр

Для того, чтобы выбрать фотометр, определите, что именно вам нужно. Учитывайте:

  • Функциональность и тип люксметра(бытовой, профессиональный). Для бытовых измерений не нужен навороченный прибор, достаточно самого простого.
  • Диапазон измеряемой освещенности.
  • Точность замеров, погрешность.
  • Габаритные размеры. Удобнее, если прибором можно работать одной рукой.
  • Совместимость с компьютером.
  • Размер экрана и подсветка. Чем крупнее символы и экран, тем удобнее работать.
  • Цена.
  • Наличие поверки.

В целом, если люксметр необходим для быстрой, оперативной работы, то можно обойтись недорогим моноблоком с минимальным количеством функций.

Для профессиональных задач, например для аттестации рабочих мест, нужен профессиональный люксметр с минимальной погрешностью, поверкой, встроенной памятью с выносным датчиком.

Для оперативной проверки освещенности можно воспользоваться собственным смартфоном. Разработаны специальные приложения, в том числе бесплатные. Результат не отличается высокой точностью, но для примерной оценки вполне подходит. Скачать одно из них можно по ссылке: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.notquitethem.android.luxmeter&hl=ru.

Как пользоваться

  • Наиболее точные данные получаются, когда свет падает на фотодатчик под прямым углом.
  • Если ваш люксметр не подсказывает оптимальные значения освещения, их можно найти в СНиП 23-05-95 и сравнить с фактическими.
  • Учитывайте то, что натуральное и искусственное освещение нужно измерять по отдельности.
  • Чтобы минимизировать ошибки в подсчётах следите за тем. Чтобы на освещаемую поверхность не падала тень.

Далее для того, чтобы получить более объективную картину рейтинга лучших люксметров на 2021 год, разобьем их на две группы: бытовые (недорогие) и профессиональные. При составлении данного рейтинга учитывалась не только популярность модели, но и мнения и отзывы экспертов и реальных потребителей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector