Что такое люксметр и как он работает. Из каких основных элементов состоит прибор для измерения освещенности. Какие бывают виды люксметров. Где и для чего применяются люксметры. Как правильно выбрать люксметр для своих задач.
Что такое люксметр и для чего он используется
Люксметр — это прибор для измерения освещенности поверхностей. Он позволяет определить, достаточно ли света в помещении или на рабочем месте в соответствии с установленными нормами.
Основные области применения люксметров:
- Контроль освещенности на рабочих местах в офисах, на производстве
- Измерение освещенности в жилых помещениях
- Проверка освещения в учебных заведениях, больницах, музеях
- Контроль уровня света в теплицах и оранжереях
- Измерение освещенности на строительных объектах
- Проверка уличного освещения
С помощью люксметра можно убедиться, что освещение соответствует санитарным нормам и не вредит здоровью людей. Это важный прибор для специалистов по охране труда, экологов, агрономов и других профессионалов.

Принцип работы и устройство люксметра
Принцип действия люксметра основан на фотоэлектрическом эффекте — способности некоторых веществ генерировать электрический ток под воздействием света. Рассмотрим основные элементы устройства:
- Фотоэлемент (фотодиод) — преобразует световой поток в электрический сигнал
- Усилитель — усиливает слабый сигнал от фотоэлемента
- Аналого-цифровой преобразователь — переводит аналоговый сигнал в цифровой вид
- Микропроцессор — обрабатывает данные и управляет прибором
- Дисплей — отображает результаты измерений в люксах
- Элементы питания (батарейки или аккумулятор)
Световой поток, падающий на фотоэлемент, вызывает появление фототока. Сила тока прямо пропорциональна интенсивности освещения. После усиления и преобразования сигнала микропроцессор рассчитывает значение освещенности в люксах и выводит результат на экран.
Основные виды люксметров
По конструкции и функциональности люксметры можно разделить на несколько видов:
1. По типу индикации:
- Аналоговые — результат показывает стрелка на шкале
- Цифровые — значение выводится на ЖК-дисплей
2. По компоновке:
- Моноблочные — фотоэлемент встроен в корпус прибора
- С выносным датчиком — фотоэлемент соединен проводом с измерительным блоком
3. По функциональности:
- Простые — только измерение освещенности
- Многофункциональные — дополнительные функции (измерение температуры, влажности и др.)
- Профессиональные — высокая точность, расширенный диапазон, память, интерфейсы
Выбор конкретной модели зависит от задач и условий применения прибора.

Как правильно выбрать люксметр
При выборе люксметра следует учитывать несколько важных параметров:
1. Диапазон измерений
Определите, в каком диапазоне освещенности вы будете проводить измерения. Для бытовых целей достаточно диапазона 0-20000 лк. Для промышленного применения может потребоваться до 100000 лк и выше.
2. Точность измерений
Для бытовых целей подойдет точность ±10%. Для профессионального использования необходима точность ±5% и выше.
3. Спектральная чувствительность
Важно, чтобы прибор правильно измерял освещенность для разных типов источников света (лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные).
4. Дополнительные функции
Определите, нужны ли вам дополнительные возможности: — Измерение коэффициента пульсации освещенности — Расчет средней освещенности — Память для хранения результатов — Передача данных на компьютер
5. Удобство использования
Обратите внимание на: — Размер и вес прибора — Наличие подсветки дисплея — Время автономной работы — Наличие чехла для хранения и переноски

Правильно подобранный люксметр позволит вам эффективно контролировать уровень освещенности и создавать комфортные условия освещения.
Нормы освещенности для различных помещений
Для оценки достаточности освещения важно знать нормативные значения освещенности. Вот некоторые примеры норм для разных типов помещений:
- Офисные помещения: 300-500 лк
- Учебные классы: 300-500 лк
- Жилые комнаты: 150-300 лк
- Производственные цеха: 200-750 лк (зависит от вида работ)
- Коридоры, лестницы: 50-100 лк
- Спортивные залы: 200-400 лк
Люксметр поможет определить, соответствует ли реальная освещенность этим нормам. При необходимости можно скорректировать освещение, добавив или заменив источники света.
Как правильно проводить измерения люксметром
Для получения точных результатов важно соблюдать правила измерения освещенности:
- Включите все источники света, которые обычно используются в помещении
- Дайте лампам прогреться в течение 5-10 минут
- Расположите фотоэлемент люксметра горизонтально на уровне рабочей поверхности
- Не загораживайте датчик, отойдите в сторону
- Подождите, пока показания прибора стабилизируются
- Проведите несколько измерений в разных точках помещения
- Рассчитайте среднее значение освещенности
Следуя этим рекомендациям, вы сможете получить достоверные данные об уровне освещенности и принять обоснованные решения по улучшению световой среды.

Простой Люксметр: обзор и схема
Люксметр — это прибор для измерения освещенности, по своей сути он представляет собой фотоэлемент, подключенный к микроамперметру, который калиброван единицах освещенности – люксах. Один люкс равен освещённости поверхности сферы радиусом 1 м, создаваемой точечным источником света, находящимся в её центре, силой света в 1 кд [ru.wikipedia.org/wiki/Люкс]. Один люкс это довольно малая величина, на практике приходится иметь дело с освещенностями измеряемыми сотнями и тысячами люкс.
Для примера приведем таблицу типичных значений освещенности в разных условиях:
Тип помещения | Освещенность, лк |
Комнаты операторов ЭВМ | 400 |
Проектные залы, конструкторские комнаты | 500 |
Производственный цех, работы малой точности | 150-250 |
Производственный цех, работы средней точности | 250-350 |
Производственный цех, работы высокой точности | 400-500 |
Производственный цех, работы наивысшей точности | 1000-5000 |
Аудитории, учебные кабинеты (ВУЗы, техникумы) | 400-500 |
Посадочные площадки общественного транспорта | 10 |
Парковая зона | 2 |
Данный прибор размещается в кожаном кофре с ремнем для переноски.
Внутри имеется ряд отделений и креплений для всех деталей люксметра.
В большом отделении располагается непосредственно сам прибор. Корпус прибора выполнен из пластика. Габариты корпуса 210 х 125 х 75 мм.
К крышке пристегнут фотоэлемент. Диаметр фотоэлемента составляет 85 мм, провод для подключения к люксметру имеет длину 1,4 м.
Следует заметить, что в кофре имеется отверстие для разъема, так что можно подключить фотоэлемент не извлекая люксметр из кофра.
Кроме этого в кофре имеется два небольших отделение для хранения ослабляющих насадок для измерения большой освещенности. В комплект входим насадки М, Р, Т дающие ослабление в 10, 100 и 1000 раз, вместе с ними обязательно надевается насадка К.
Насадка М, дающая ослабление в 10 раз
Насадка Р, дающая ослабление в 100 раз
Насадка Т, дающая ослабление в 1000 раз затерялась за давностью лет.
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.
Принципиальная схема люксметра
Принципиальная схема простейшего люксметраСледует 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.
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.
Принцип действия люксметров
Люксметр – специализированный электронный прибор, измеряющий интенсивность светового потока и рассеянного излучения светового спектра,причем чувствительность прибора к различным спектральным излучениям в большинстве случаев не одинаковая.
Люксметр,принцип действия которого основан на принципах явления фотоэлектрического эффекта, для правильного измерения интенсивности различного вида освещения имеет программируемую корректировку, которая активируется переключением рабочих режимов.
- Попадание светового потока на фотоэлемент из полупроводника активизирует электроны материла, т.е. происходит передача (трансформация) световой энергии в электрическую.
- Чем выше попадающий на фотоэлемент световой поток, тем интенсивнее осуществляется высвобождение электронов в полупроводнике, что интенсифицирует протекание электричества через полупроводник.
- Электронная схема люксметра регистрирует изменение электрической пропускной способности фотоэлемента, которая обрабатывается микропроцессором и выводится на информационный экран.
- Люксметр, принцип действия которого основан на измерении проходящего тока через фотоэлемент, регистрирует и выводит данные измерений в люксах (Лк) – международной единице измерения интенсивности освещения, условно рассчитываемая и соответствующая освещенности в 1 Лм на площади в 1 м2. Шкала излучения в люксах имеет очень растянутый формат от десятой части (ночью) до сотен тысяч (в яркий солнечный день).
- Замеряемые результаты напрямую зависят от силы светового потока, поэтому очень важно под каким углом падает свет на фотоэлектрический датчик прибора. Так максимальные значения измерений достигаются при перпендикулярном расположении фотодатчика направленном световому потоку. При необходимости измерения общей освещенности в ситуациях с мощными световыми источниками применяются специальные рассеивающие излучение или светопоглощающие насадки на фотоэлемент.
Стоит учесть, что разные типы ламп излучают свет в различном спектре, при этом спектральная чувствительность люксметров неодинакова, поэтому точные измерения светового потока объективно можно провести только электронными люксметрами, имеющими подходящие рабочие режимы работы и вносящие поправку в результаты.
ЛЮКСМЕТР САМОДЕЛЬНЫЙ
Прибор для измерения освещенности обычно используется для измерения уровня светового потока, падающего на поверхность. Световой поток — видимый компонент, который определяется человеческим глазом в видимом спектре. Это означает, что прибор хорошо подходит для уровня освещенности, подходящему для глаза. Но есть разница между спектрами реакции обычных кремниевых фотодиодов и человеческим глазом, поэтому они не могут быть использованы для качественного люксметра.
Схема люксметра
Фотодиод желательно использовать такой, который пропорционален входной мощности света. В этой схеме, выходной ток преобразуется в напряжение с I-V преобразователя, он обрабатывается контроллером Attiny-26 и значение показыватся LED индикаторами. Элемент U1 в этой схеме выступает в качестве вольт-амперного преобразователя и его коэффициент пересчета становится 50 мв/мкА по обратной связи R5. Конденсатор С5 вводит коррекцию коэффициента усиления, он нейтрализует собственную ёмкость фотодиода.
Прибор для измерения освещенности получает питание от 9 В батареи. Чтобы минимизировать для аккумулятора, он установил контакт с двумя кусок пружины изготовлены из никелированной меди, фосфора сплава вместо батареи оснастки. Однако это не анти-реверс вставки структура, любая защита цепи нужна. Транзистор Q1 является своеобразным предохранителем. Управляет питанием Q3 и Q4, через Q4.
7-сегментный светодиодный дисплей в 14 контактном DIP пакете. Это полезно для стационарного оборудования, но плохо подходит для работы от батареи, потому что потребляет немало тока, лучше конечно ставить ЖКИ.
Светодиоды будут мигать в случае низкого уровня заряда батареи. Выключение питания проиводится с помощью самого микроконтроллера, управляющего питанием. Это полезно для предотвращения забывания выключения прибора. Люксметр сам отключит питание через 60 секунд.
Калибровка
Ток Ікз = 0.16 мкА/100lux, согласно паспорта на S1087. Он станет на уровне 2 мкА при 1250 ЛК. Для тестирования выведен вход (ТР1), куда подают строго 100 мВ — это эквивалентно 1250 Lux на фотодиоде. Для выполнения калибровки, через резистор несколько килоом нужно подать на вход указанное питание. Низкий диапазон калибруется при -100 мВ на ТР1, высокий диапазон калибруется при -1 В на ТР1. Естественно фотодиода должен быть закрыт во время калибровки, иначе результат будет недействительным. Файлы платы и прошивки микроконтроллера тут.
Люксметр. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать
Для измерения интенсивности светового потока, а также рассеянного излучения светового спектра, используется такой прибор как люксметр. Для того чтобы правильно проводить необходимые измерения разного вида освещения, оборудование имеет несколько запрограммированных рабочих режимов.
Виды люксметровЛюксметр можно использовать для измерения интенсивности освещения внутри или снаружи помещения. В зависимости от его конструкции, существует разделение на виды:
- С выносным датчиком. Датчик и основной блок между собой соединены при помощи гибкого провода, что позволяет выполнять необходимые измерения даже в труднодоступных местах. Его удобно применять, когда, например, на рабочем месте надо измерить условия освещенности с разных направлений.
- Моноблок. На таких приборах датчик и само оборудование имеют общий корпус, но в некоторых случаях датчик может сниматься. Это небольшие мобильные приборы, но в труднодоступных местах работать с ними будет неудобно.
Существует различие по типу используемого индикатора:
- Аналоговые приборы. У них индикатор выполнен в виде шкалы отградуированной в люксах, и результат показывает стрелка. Это простое и надежное оборудование, но точность его измерений будет не очень высокой.
- Цифровые. В современных фотометрах установлены цифровые дисплеи, поэтому результаты выдаются в цифровом виде и точность такого оборудования значительно выше.
Для измерения только освещенности, подойдет простое и дешевое оборудование. Дорогие варианты могут самостоятельно рассчитывать среднее значение освещенности и применяются для определения неравномерности освещенности. Наличие встроенной памяти позволяет запоминать полученные результаты, а также передавать их на компьютер.
Профессиональное оборудование в комплекте имеет несколько светофильтров, при помощи которых измерения проводятся более эффективно. Если работать надо в условиях повышенной освещенности, используются поглощающие фильтры. Все это позволяет значительно увеличить интервал измерений.
УстройствоОсновым элементом, входящим в состав прибора, является фотоэлемент. Это полупроводниковое устройство, при помощи которого световой поток преобразуется в электрический ток, указанные величины имеют прямопропорциональную зависимость. Чем выше будет освещенность, тем больше сила тока.
Кроме этого, элемента есть индикатор, который может быть цифровым или аналоговым. Если индикатор со стрелкой, то электрический ток преобразуется гальванометром и начинает двигаться стрелка. В цифровых вариантах, электрический сигнал преобразуется, и результат виден на жидкокристаллическом экране в цифровом виде. Фотоприемник и преобразователь могут быть в одном корпусе или выполнены отдельными элементами, которые соединяются между собой проводом.
В мобильных моделях используется моноблок, а для проведения аттестации рабочего места, лучше подойдет прибор с вынесенным отдельно датчиком.
Принцип действияЛюксметр работает на принципе преобразования светового потока в электрический ток, после чего результаты преобразуются и выводятся на экран. Принцип работы такого прибора следующий:
- Свет попадает на фотоэлемент, это активизирует электроны и световая энергия преобразуется в электрическую.
- Чем больше будет световой поток, тем больше в полупроводнике высвобождается электронов и поэтому интенсивнее протекает ток.
- Такие изменения фиксируются и обрабатываются микропроцессором, после чего результат выводится на дисплей.
- Данные выводятся в люксах – международная система единиц.
- Во время измерения, надо правильно направлять люксметр, так как от этого зависит точность полученных результатов. Максимальные значения будут в том случае, когда аппарат и его датчик направлены перпендикулярно световому потоку. Если определяется общая освещенность в помещениях с мощным потоком света, то используются светопоглощающие или рассеивающие насадки.
Существуют разные виды ламп, которые излучают свет в различном спектре. Чтобы правильно провести измерения, надо использовать электронный прибор, в котором есть возможность выбора рабочего режима.
Области примененияЛюксметр обычно используют для того, чтобы определить степень освещенности в жилом помещении или на рабочем месте. Существуют нормы искусственного освещения, которые должны соблюдаться на рабочем месте. На многих предприятиях и в офисах эти нормы не соблюдаются, поэтому для людей создаются не комфортные условия работы.
При низкой освещенности сильно устают глаза, так как их постоянно приходится напрягать, а это снижает работоспособность. Применения люксметров позволяет определить уровень освещенности и если он низкий, то правильно расположить дополнительные осветительные приборы. Это очень важно в школах, музеях, медицинских заведениях, библиотеках, а также в офисах и на всех промышленных предприятиях.
Большое значение такой показатель как освещенность помещения, имеет при выращивании в теплицах различных растений. В зависимости от вида растения, для его нормального роста необходим разный уровень освещенности. Чтобы правильно определить мощность и место установки светильников, используется фотометр.
Как выбрать люксметрПеред тем как покупать такое оборудование, надо ознакомиться с советами, которые помогут сделать правильный выбор:
- Спектральная чувствительность и диапазон измерений. Определитесь с тем, для какого типа освещения вы планируете использовать этот прибор, так как они могут быть разными. Некоторые модели предназначены для измерения солнечного или ультрафиолетового измерения, а есть такие, которые используются для измерения мощности светового потока светодиодных или неоновых ламп. Можно приобрести универсальные приборы, в которых есть переключатель рабочего режима, но стоимость их будет высокой.
- Наличие дополнительных функций. Если вы планируете измерять не только мощность светового потока, но и другие параметры, то обратите внимание на аппараты, способные измерять еще и температуру, давление, уровень шума. Хотя стоимость таких приборов высокая, но это намного выгоднее, чем покупать оборудования для измерения каждого показателя в отдельности.
- Функция расчета коэффициента пульсации. В большинстве бытовых моделей ее нет, поэтому придется рассчитывать самостоятельно или приобретать профессиональные приборы.
- Габаритные размеры. Удобнее работать мобильными приборами, которые помещаются в одной руке.
- Тип питания. Если люксметр питается от электрической сети, то провод будет мешать перемещать аппарат по помещению, и придется использовать удлинитель. Автономное питание намного удобнее, оно может быть организовано при помощи батареек или аккумулятора.
- Совместимость с компьютером, она больше важна для выполнения профессиональных задач.
- Экран. Чем он будет больше, тем удобнее пользоваться прибором, а наличие подсветки, позволит комфортно работать в условиях плохой освещенности.
- Стоимость. Это также важный показатель, на который необходимо обращать внимание, но верить только ему нельзя. Не всегда высокая цена гарантирует такое же высокое качество. Если надо измерять только световой поток в помещении, то не стоит приобретать аппарат, в котором есть много других функций. В таких случаях, достаточно простого, надежного и дешевого аналогового прибора.
Преимущества и недостатки такого прибора, будут зависеть от его вида. Если используется стрелочный индикатор, то стоимость прибора будет меньше, но точность измерений невысокая. Цифровой дисплей более удобный, такие приборы имеют высокую точность измерений, но цена их будет более высокой.
Моноблоки удобны, когда надо измерять освещенность для бытовых целей. В случаях определения норм освещенности рабочего места, лучше подходят аппараты с выносным датчиком, так как они позволяют делать более точные измерения.
Особенности использования, хранения и транспортировкиПеред началом работы с аналоговым оборудованием, надо убедиться, что его стрелочка установлена на ноль. Когда при использовании специальных насадок, освещенность менее 30 Лк, надо их снять и повторить измерения. Во время работы прибора, его надо держать неподвижно, так как движения влияет на результаты.
Люксметр надо хранить при температуре 10-35 градусов и влажности воздуха до 80%, при этом в помещении не должно быть пыли и пара. Во время транспортировки, чтобы не повредить прибор, его обязательно помещают в упаковку или специальный футляр.
Похожие темы:
Все своими руками Цифровой люксметр своими руками
Опубликовал admin | Дата 5 июня, 2016Затеял я построить себе курятник можно сказать по последнему слову техники. Ну, с температурой и влажностью, по крайней мере, все понятно. А вот с освещенностью оказывается не все так просто. Решил поискать данные на нужную освещенность в Сети. Почти во всех источниках данные освещенности были или в люксах, или в лампочках накаливания. Но я хотел экономичное, современное освещение с использованием светодиодов. Пришел к выводу, что куриц без люксметра, измерителя освещенности, содержать ни как нельзя.
Сперва хотел купить готовый, подешевле, но подешевле не нашел. Как всегда выручили наши партнеры из народной республики Китай. Прислали цифровой модуль GY-30 с датчиком освещенности Bh2750. Фото ниже.
Общение модуля с микроконтроллером осуществляется по I2C протоколу. При измерении освещенности с точностью до одного Lx, максимальное значение 65535 Lx. Кстати в датчике есть возможность программно выбирать точность измерения. Правда чем больше точность измерения, тем больше времени требуется датчику на решение своих задач, в частности оцифровке измеряемой величины. В общем, кому интересно больше узнать об этом датчике скачайте из Сети на него документацию. Правда, она на английском языке. Схема измерителя освещенности показана на рисунке 1.
Основой и сердцем данной схемы является микроконтроллер PIC16F676. Контроллер не дорогой, как раз для данной конструкции подходит. Имеет внутренний корректируемый генератор тактовых импульсов. Кстати, при первом программировании обязательно прочитайте и сохраните на всякий случай код константы внутреннего тактового генератора. От ее значения зависит его частота. В данном случае не нужна особая точность временных интервалов, поэтому отказ от кварца удешевит устройство. Вся информация выводится на двухстрочный жидкокристаллический индикатор. В моем случае это необходимость, потому как в данный момент однострочного у меня нет.
О деталях. Резисторы R1 и R2, это подтягивающие резистора информационной шины – DATA и шины тактирующих импульсов интерфейса I2C. Светодиод HL1 – индикатор присутствия напряжения питания схемы. R3 – гасящее сопротивление, с помощью его можно регулировать яркость свечения данного светодиода. С1 – конденсатор фильтра питающего напряжения, при монтаже устройства его лучше располагать непосредственно между первой и четырнадцатой ножками контроллера DD1. От соотношения резисторов R4 и R5 зависит контрастность выводимых на индикатор знаков. Мой индикатор имеет светодиодную подсветку, яркость которой можно регулировать при помощи резистора R6. Блок питания может быть любой, маломощный с выходным стабилизированным напряжением пять вольт. Вся схема потребляет ток примерно пять миллиампер. Печатную плату не разрабатывал. Все собрано на макетке, внешний вид устройства в рабочем состоянии показан на фото.
Не обращайте внимания на лишние детали на макетной плате. Фотографировал при свете светодиодной лампы мощностью 20 Вт. Расстояние от ее до люксметра 65 сантиметров. Пробовал измерять солнечный свет, при направлении датчика на Солнце, показывает более 54000. Да, чуть не забыл, интервал смены показаний чуть более одной секунды, так что быстро изменяющуюся освещенность замерять не удастся. Данный временной интервал продиктован техническими характеристиками данного датчика освещенности. Вроде все. Успехов всем.
Скачать “Скачать файл.” LX_metr_676.rar – Загружено 676 раз – 1 015 Б
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:4 170
| Лидеры продаж ВИКШаблон Красовского УШК-1 Эталоны чувствительности канавочные Магнитный прижим П-образный Фотоальбом дефектов основного металла Альбом радиографических снимков
|
| Лидеры продаж ВИКШаблон Красовского УШК-1 Эталоны чувствительности канавочные Магнитный прижим П-образный Фотоальбом дефектов основного металла Альбом радиографических снимков
|
Простая схема экспонометра Вы можете сделать!
Есть много способов построить схему экспонометра. Это инструмент для измерения количества света, широко используемый в фотографии, чтобы определить правильность экспозиции.
Иногда мы используем другие работы, такие как мой сын любит использовать в научных экспериментах, которые не обязательно должны быть высокого качества.
Этот простой люксметр на рисунке 1 представляет собой пример схемы из таблицы данных LM134 / LM234 / LM334 компании National Semiconductor (самая популярная ИС), требуется очень мало оборудования,
Особенности схемы, когда много При изменении уровня освещенности амперметр покажет высокий ток, а слабый свет снизит ток.
Мы используем датчик освещенности — это LDR (Light Dependent Resistors), который обычно имеет очень высокое сопротивление LDR, но когда на него попадает свет, он имеет более низкое сопротивление.
LM334z представляет собой 3-контактный регулируемый источник тока, который имеет выходной сигнал от 1 мкА до 10 мА с резистором между контактами 1 и 3, а также используется входное напряжение источника питания в широком диапазоне от 1 В до 40 В.
Амперметр можно использовать с аналоговым амперметром постоянного тока 0–1 мА на Amazon.com это низкая стоимость и БЕСПЛАТНАЯ сверхэкономичная доставка.
2. Использование обычного диода
Это простая схема экспонометра, использующая обычный диод в качестве датчика и показывающая количество света любым вольтметром.
Свет может изменять свойства многих устройств, например ..
LDR как фоторезисторы могут изменять сопротивление под действием света.
Фотодиод — подобен LDR, но чувствителен лучше, чем LDR, потому что преобразует свет в электрический ток.
Иногда обычный фотодиод может быть дорогим, и его трудно купить.Когда свет на кремниевый диод будет иметь очень крошечный ток, мы можем легко использовать его вместо этого.
Люксметр с использованием диода
1N914 — популярный номер, дешевый, маленький и прозрачный корпус. В форме обратного смещения, когда свет на него вызывает утечку фототока через P-N переход.
Измерение напряжения диода при попадании на него света. Как выбрать диод
+ Нам нужен только высокочувствительный диод.
+ Посветите фонариком или солнечным светом на диод 1N914.
+ На Рисунке 1 измеряйте напряжение только цифровым вольтметром, поскольку фототок очень низкий, аналоговый измеритель не может считывать показания.
+ Чем больше света, тем больше ток диода.
Преобразователь тока в напряжение
Преобразователь тока в напряжение с использованием операционного усилителяЗатем примените его к цепи преобразователя тока в напряжение. На рисунке 2. В этой схеме используется операционный усилитель CA3140 в инвертирующем режиме.
Резистор-R1 устанавливает коэффициент усиления схемы, и выходное напряжение возрастет, если мы увеличим сопротивление R1.Таким образом, получим формулу:
Vout = Id.R1
В этой формуле: Id = ток диода
Резистор R1 = 1M, но мы можем попытаться использовать от 100 K до 10M, чтобы отрегулировать надлежащий коэффициент усиления. .
Схема делителя напряжения включает R2, R3 и VR1, для сравнения схемы со стандартом калибровки экспонометра
Как настроить
Можно использовать 40-ваттные лампы накаливания без отражателя. Расстояние от экспонометра составляет 50 см (яркость около 150 лк.) Затем настройте VR1 так, чтобы Vout был числом 150 (1,5 В). Таким образом, вы можете использовать это для прямого измерения яркости других людей. Если не удается прочитать 150, можно заменить резистор нового R1 на более низкий или более высокий.
Мы можем использовать дешевый аналоговый вольтметр или цифровой, который легче считывать и точнее, чем аналоговые типы. Кроме того, вю-метр в качестве гальванометра является самым дешевым, но самым маленьким.
Диод 1N914 имеет форму параболического рефлектора для увеличения чувствительности и хорошего направления. В качестве световозвращателя можно использовать алюминиевую фольгу.
Полная идея схемы экспонометра с использованием диодаРисунок 3 Полная принципиальная схема
На рисунке 3. Если необходимо измерить более низкую яркость, можно добавить регулировку смещения операционного усилителя и изменить источник питания на положительный. отрицательные типы. Если один источник питания, можно использовать напряжение 6-30 В, но для двух типов — 3-15 В.
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Как построить и откалибровать экспонометр на фотоплане
Профессиональная наука фотографический бизнес, меня часто просят сфотографировать самые странные вещи с использованием очень странных комбинаций линз.В последнее время меня попросили взять несколько фильмов с микроскопическими животными. Итак, я установил микроскоп и прикрепил его к 35-мм кинокамере, но как вы измеряете разоблачение?
Типичный ответ: использовать стандартный пленочный измеритель плоскости, но такой прибор не подошел бы к моей ситуации, и мне все равно придется провести калибровку устройства.
Ответ на мою проблему был просто построить измеритель нужного мне типа, а затем откалибровать его.
Есть ряд светочувствительных изготовленные и используемые электрические устройства. Я забрал несколько фотодиодов из местного дома излишков. Фотодиоды дают электричество при воздействии света. Для стандартного фотометра потребуется напряжение и поместите его в аналоговую схему, чтобы преобразовать его в читаемый f-число для определенной светочувствительности пленки. Я бы использовал глюкометр с Пленка 100 ASA с установленной выдержкой 1/50 секунды. Большая часть чего-либо фотодиоды излучают относительно небольшое напряжение в несколько сотен милливольт.Раньше аналоговые измерители напряжения считывали это небольшое напряжение. Будет проблемой, но современные цифровые счетчики легко считывают такое напряжение.
Два фотодиода на газетной бумаге для
показать размер.
Снято на Kodak DC290 с
макрообъектив
Много разных фотодиодов будут работать как люксметр, но кремниевая, вероятно, лучшая со спектральным чувствительность от 200 до 1100 нм.Детекторы галлия имеют чувствительность от 400 до 1800 нм. Оба детектора потребуют фильтр для устранения любого инфракрасного излучения. К счастью, большинство из стекла хорошо поглощает инфракрасное излучение, поэтому I.R. не будет проблемой.
КалибровкаЯ взял фотодиод и установил это на пленочной плоскости старой камеры с ручной экспозицией, старый объектив мог бы тоже нормально работают. Я направил камеру на равномерно освещенный 18% серая карта и отрегулировал свет так, чтобы засветка была f5.6 на 1/50 сек со 100-скоростной пленкой. Затем я снял показания напряжения с фотодиод в качестве объектива поменяли с f22 на f3.2 и построили график результатов. Важно, чтобы серая карта 18% освещалась тот же или аналогичный источник света, который будет использоваться в вашем микроскопе. я использовал источник вольфрама 3400 K, такая же цветовая температура, как у моего оптоволокна осветитель микроскопа. Объектив в этой части становится стандартным. — чем лучше объектив, тем лучше результат.Если ты найдешь объектив с маркировкой T-stop результаты будут немного лучше. Т стопы похожи на диафрагмы, но представляют реальное изменение освещенности из-за изменение диафрагмы, а не расчетное изменение, как при диафрагме. Мне нравится использовать продукт Microsoft Excel в качестве графической таблицы. Как только я введу свои данные, я могу выбрать данные Я хочу построить график, а также создать линию тренда с помощью уравнения.
Как только я узнаю, как подходят мои данные с линией тренда, я могу использовать полученное уравнение для экстраполяции на другие f-числа между моими точками данных.
Из этих данных мы знаем
правильная экспозиция и может изменять ее в зависимости от светочувствительности пленки
или выдержка.
Кому рассчитать правильную экспозицию для пленки 100 ASA по формулеИмея в руках все эти отношения, расчеты становятся довольно простыми. Еще раз пользуюсь программой Excel для выполнения расчетов и отображения результатов в виде электронной таблицыIT = C / S можно использовать там, где
I = Люкс, единица силы света
C = константа 10, когда используя Lux
T = время в секундах
S = светочувствительность пленки ASAТаким образом, для пленки 100 ASA требуется 0.п
Где n — целое число 1, 2, 3 и т. Д.
Ниже моя законченная калибровка для Lab Notebook, конечно, ваши результаты будут зависеть от вашего выбора фотодиодов.
Перед съемкой хочу проверить расчеты с тестом черно-белой пленки.Это оказывается быть успешным, как показано ниже. В этом случае я использовал фиксированный слайд смешанные диатомеи. Диатомовые водоросли очень хороши для проверки разрешения системы.
A 35 мм негативное сканирование
Вперед к тесту цветной негативной пленки. Цель этого теста — проверить цветовой баланс источника света. и по-настоящему зафиксировать экспозицию. Поскольку этот тест проводится на инверсия цвета (слайд-пленка) широта экспозиции довольно узкая. Здесь видно, что тест тоже прошел успешно, но мне было бы лучше прочь, чтобы использовать для теста неокрашенный стебель растения. Этот стержень является как окрашены в зеленый и красный, и готовая пленка очень похожа на слайд с общий зеленый оттенок.
Цифровое изображение полученного
кинопленка снята
с Kodak DC290 с макросом
линза
Заключение
Как видно по всему процесс, это не очень сложно и не требует много времени. Для любого фотодиода процесс необходимо повторить. Создайте свой собственный измеритель и начните делать эти потрясающие фотографии!
Кстати, если вам интересно
почему я снимаю на кинокамеру? В кино
работает, камера снимает 24 кадра в секунду, где каждый кадр имеет цифровую
эквивалент файла размером 18 мегабайт, как вы можете подсчитать — это представляет собой
невероятное количество данных каждую секунду. Фильм по-прежнему кажется
предпочтительный способ сбора данных, по крайней мере, в течение нескольких лет.
Если у вас есть вопросы или комментарии по поводу этой статьи, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне, Комментарии к автору, отправленные через нашу страницу контактов с указанием URL страницы плюс: (‘ekinsman’, ») «> Ted Kinsman, домашние страницы на www.sciencephotography.com .
Справочные тексты.
Технология камеры (Темная сторона
линзы)
Норман Голдберг
Acedemic Press, Inc. 1992 г.
ISBN 0-12-287579-2
Фотография через микроскоп
Серия мастерских Kodak
1988 г.
Джон Густав Делли
Kodak, серия № E1528371
ISBN 0-87985-362-X
Микроскопия Первая страница Великобритании
Micscape Журнал
Статья Библиотека
© Microscopy UK или их авторы.
Опубликовано в декабре 2000 г. выпуск журнала Micscape. Сообщайте о любых проблемах с Интернетом или
предлагать общие комментарии к Micscape
Редактор,
через контакт на текущем Micscape
Индекс.
Micscape — ежемесячный онлайн-журнал
веб-сайта Microscopy UK
Сайт
в Microscopy-UK
Интегрирующие экспонометры
Интегрирующие экспонометрыОдними из первых камер, которые я когда-либо делал, были камеры-обскуры, в которых использовались бумажные негативы.Эти камеры очень просты и дешевы в изготовлении, и они могут давать очень интересные изображения. Из-за медленного характера негативов на фотобумаге время выдержки может составлять несколько минут в пасмурную погоду или даже несколько часов во время восхода или заката. Расчет правильного времени экспозиции в таких ситуациях может оказаться невозможным, если освещение меняется. Даже что-то вроде заходящего за тучу солнца может увеличить необходимое время экспозиции более чем вдвое. Это вводит много догадок и затрудняет получение желаемой экспозиции.
У меня есть фотографические экспонометры, но я всегда случайно оставляю их дома, и для правильного мониторинга экспозиции потребовалось бы периодически снимать показания и рассчитывать обновленное в реальном времени изображение текущей отрицательной экспозиции, что было бы слишком сложно для камеры, сделанной из коробка овсянки с дырочкой на конце. Мне нравится настраивать камеру и заниматься чем-то другим или думать о том, чтобы на самом деле заниматься фотографией, и мне не приходилось сидеть с ней, постоянно беспокоиться и сомневаться в моей экспозиции.
После слишком большого количества неправильно экспонированных негативов я решил решить проблему, встроив экспонометры в свои любимые камеры-обскуры. В моем измерителе используется батарея 9 В, которая заполняет конденсатор через фотодиод или светочувствительный резистор CdS. Напряжение на конденсаторе контролируется компаратором, и когда оно достигает регулируемого порогового значения, загорается светодиод, указывающий на достижение надлежащей экспозиции.
Прототип, установленный на моей камере-обскуре 8×10 с поролоновым сердечником
Датчик (в данном случае ячейка CdS) установлен рядом с отверстием на передней части камеры, закрытый термоусадочной трубкой, чтобы дать среднее отраженное чтение.
Принцип работы прост, но эффективен. Если на детектор попадает много света, конденсатор быстро заполняется, что дает рекомендацию по короткой выдержке около 30 секунд при дневном свете, которую можно отрегулировать, повернув ручку триммера, которая устанавливает пороговое напряжение (P1). Если условия более темные, ток фотодиода или LDR будет низким, и заполнение конденсатора займет гораздо больше времени — время экспозиции в темноте можно отрегулировать с помощью второго потенциометра триммера для слабого освещения, что-то вроде 2-точечная калибровка.
Если уровень освещенности изменяется во время экспонирования, глюкометр будет постоянно автоматически выполнять компенсацию для идеально экспонированных негативов без какой-либо работы или дополнительных вещей, которые нужно носить с собой. Все, что мне нужно сделать, это настроить камеру, нажать кнопку сброса, чтобы разрядить конденсатор, и начать экспонирование. Когда загорается светодиод, я закрываю затвор и беру фотоаппарат домой, чтобы добиться идеальной экспозиции.
Схема моей схемы. Обратите внимание, что D2 хранится в неведении, а D2 и P2 являются необязательными уточнениями.Второй детектор D2 затемнен. Поскольку фотодиоды имеют темновой ток, зависящий от температуры, а ячейки CdS имеют большое, но конечное темновое сопротивление, этот путь к земле помогает нейтрализовать тенденцию измерителя к увеличению даже в полной темноте и позволяет регулировать взаимность низкой интенсивности. провал или «эффект Шварцшильда». Для равномерного отклика на изменения яркости значения схемы должны быть выбраны так, чтобы пороговое напряжение в конечном итоге было значительно ниже напряжения питания, поскольку напряжение конденсатора будет увеличиваться приблизительно линейно только тогда, когда оно существенно меньше напряжения питания.Фотодиоды с фильтром хорошо подходят для панхроматической пленки, но поскольку фотодиоды не очень чувствительны к синему / зеленому, для бумаги лучше подходят ячейки CdS (фотобумага не чувствительна к красному свету).
Вернуться к проектам
На главную
Экспонометр | фотографическая технология
Экспонометр , также называемый экспонометром , вспомогательное фотографическое устройство, которое измеряет интенсивность света и указывает правильную экспозицию (т. е. комбинацию диафрагмы и выдержки) для пленочных датчиков или датчиков изображения с определенной чувствительностью.Традиционные экспонометры — это отдельные портативные устройства, хотя почти каждая современная камера, как пленочная, так и цифровая, оснащена встроенным измерителем.
Старые экспонометры были самогенерирующими, или фотоэлектрическими, в которых селеновый элемент преобразовывал падающий свет непосредственно в электрический ток. Микроамперметр измерил этот ток и был откалиброван для определения интенсивности света. Затем выставлялась экспозиция с помощью регуляторов для управления открытием диафрагмы и выдержкой с учетом специфической чувствительности пленки.
Селеновые элементы должны были быть относительно большими, чтобы демонстрировать адекватную светочувствительность, и в конечном итоге от них отказались в пользу приборов с переменным сопротивлением или фотопроводящего типа. В этих измерителях светочувствительный элемент, иногда элемент из сульфида кадмия, но чаще всего состоящий из кремниевых фотодиодов, подключен к цепи с батарейным питанием и изменяет свое электрическое сопротивление при изменении интенсивности света. Изменение силы тока измеряется миллиамперметром, откалиброванным для измерения силы света.Портативные измерители измеряют падающий свет (свет, который освещает объект фотографии), а также отраженный свет (свет, отраженный от объекта и улавливаемый камерой). Можно измерить не только интенсивность света, но и его цветовой состав. Некоторые датчики могут сканировать небольшое пятно, а некоторые могут использоваться для измерения интенсивности вспышек.
Экспонометры, встроенные в камеры, измеряют отраженный, но не падающий свет. В некоторых метрах светочувствительный элемент устанавливается на внешней стороне камеры, но в других камерах, особенно в однообъективных зеркальных (SLR) камерах, они устанавливаются внутри.Последние измерители относятся к типу «через объектив» (TTL) и предназначены для чтения света, когда он фокусируется объективом камеры и попадает на пленку или датчик. Многие возможности портативных счетчиков заложены во встроенных счетчиках. Коррекция экспозиции может производиться полуавтоматически или автоматически. В полуавтоматической модели оператор регулирует диафрагму и выдержку до тех пор, пока дисплей камеры не покажет правильную экспозицию. В полностью автоматических камерах экспозиция корректируется самим механизмом камеры.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас Функция счетчикаSRT Функция счетчика
SRT Замечания по эксплуатации измерителя SRTРегулировка измерителя SRT
Измеритель SRT имеет два регулируемых компонента. Один из них — электронный цепь, управляющая иглой в искателе. Поправка на электронная часть легко доступна, сняв нижнюю крышку камера. Другая регулировка — это механический механизм, который управляет круг в искателе.Достичь этой регулировки немного сложнее, так как необходимо снять верхнюю крышку камеры. Я опишу здесь, как электронная часть счетчика работает.Общая электрическая схема и работа измерителя СТО
Вот схема электронного счетчика в SRT 101. Схема состоит всего из нескольких компонентов. Эти несколько компонентов контролировать поведение иглы в видоискателе.- Пара переключателей, отключающих счетчик, если глубина нажата кнопка предварительного просмотра поля И объектив останавливается ниже максимальной диафрагмы.Обратите внимание, что одна из камер, которые у меня есть, была построена без настройки последнего переключателя, так что пока включен предварительный просмотр глубины резкости, измеритель будет быть отключенным, независимо от настройки диафрагмы на объективе.
- Две клетки CDS, сопротивление которых различается в зависимости от количества света, падающего на них.
- Переменный резистор, который используется для регулировки чувствительности измерителя. Доступ к нему можно получить, сняв нижнюю крышку с камеры.
- Наконец, измеритель, измеряющий ток в цепи. и который управляет указателем в видоискателе.
- Батарея, питающая цепь.
Если регулируемый резистор был настроен на добавление сопротивления 4 кОм к схемы, результирующий график немного отличается от базового измерения в более ярком свете.Это показывает, что регулировка переменного резистора оказывает гораздо большее влияние при более ярком свете, чем при более тусклом свете. Этот является важным фактором, который следует учитывать при настройке счетчика SRT.
Общая механическая схема и работа измерителя SRT
Вот упрощенная диаграмма механической части, не в масштабе. измерителя СТО. Эта система контролирует поведение последователя игла в видоискателе. Это круг в видоискателе, перемещается при изменении ASA, выдержки или диафрагмы. В основном толкатель управляется двумя струнами, соединенными шкивом.
механизм и удерживается под напряжением пружиной.
- Одна струна соединяется с линзой с помощью кольца на передней панели. камеры. Это обеспечивает системе выбранный F-stop.
- Другая струна соединена с колесами, управляющими жалюзи. скорости и позволяет вводить настройки ASA в измеритель.
Игла поднимается, если вы увеличиваете ASA, уменьшаете скорость затвора или откройте выбранную диафрагму на объективе. Красные стрелки на этой диаграмме показать этот эффект.
Есть также встроенная регулировка, либо регулировка струн. или стержень толкателя измерителя.
В реальном механизме струны наматываются на колеса и направляются через камеру несколькими шкивами. На моей странице повторной сборки есть заводские чертежи Minolta конфигурации струны.Рампа Показанная здесь конструкция представляет собой спираль, установленную на колесе. Пружина, которая по сути скрепляет все вместе, — как заводная пружина часов, поэтому удобно помещается под колеса и держит струны в напряжении. Это та самая пружина, которая держит датчик температуры на передней панели камеры слева (когда лицом к передней части камеры). Кстати, без этого напряжения струны упадут со шкивов. Есть даже один шкив в камера, которая удерживается на стойке только за счет натяжения на ней веревки.Есть еще одна пружина меньшего размера, не показанная на этой схеме, которая удерживает направляющая следящей иглы против пандуса, поэтому она чувствительна к движению в любом направлении.
файлов Rokkor — дилемма Меркурия
Автор В 1960-е годы большинство фотоаппаратов были усовершенствованы до уровня встроенной экспозиции. метров. Теперь можно было быстро и удобно получить точные снимки. Первые встроенные счетчики были селенового типа, не требовавшие батареек, поскольку сама ячейка вырабатывала напряжение, пропорциональное падающему свету Это.Несмотря на огромный шаг вперед, селеновая система имела недостаток. что он был недостаточно чувствителен для использования в условиях низкой освещенности.
С появление «доступной световой фотографии», нового замера система вышла на сцену. Это был элемент из сульфида кадмия (CdS), который действительно требовался источник питания. Ячейки CdS на самом деле просто переменные резисторы которые изменяют сопротивление обратно пропорционально количеству света, который они получить.Для обеспечения постоянной точности требовалась небольшая стабильная батарея. Батареи Mercury были выбраны из-за их длительного срока службы и стабильности. А ртутный элемент имеет начальное напряжение 1,35 В, которое затем удерживается до тех пор, пока последние 5% его жизни, когда он быстро снижается. Клетки ртути могут длиться срок хранения 10 и более лет. Эта стабильность тока в течение жизни батареи сделали его идеальным для использования в таких приложениях, как камера метров.
В 1990-е годы многие правительства запретили продажу ртутных батарей из-за к экологическим проблемам.Ртуть может быть очень токсичной, особенно в форма, используемая в батареях, оксид ртути (HgO). Причина запрета должен был предотвратить дальнейшее накопление токсичных компонентов ртути батареи в нашей почве и воде.
Это запрет вызвал дилемму для фотографов и других людей с оборудованием. откалиброван для ртутных батарей. Ртутные элементы все еще доступны. в некоторых странах, но они дорогие и неизвестного качества.Другой аккумулятор доступны такие типы, как щелочные элементы, цинк-воздушные элементы и серебряные элементы, в аналогичных физических размерах, как замена для ртутных элементов, каждого типа имеющие свои особенности.
Датчик и измеритель освещенности для фотосинтезана JSTOR
AbstractУсовершенствованный датчик света со спектральным откликом, основанным на поглощении фотонов между 400 и 700 нм, был разработан как для использования в полевых условиях, так и в камерах окружающей среды.Указанный сенсорный отклик был выбран потому, что он приблизительно соответствует фотосинтетическому отклику растений, по которым имеются данные. В качестве сенсора использовался кремниевый фотоэлемент с высоким откликом в видимом диапазоне. Спектральный отклик контролировали с помощью желатинового фильтра Kodak Wratten. Полосовой интерференционный фильтр видимого диапазона дает резкую отсечку на 700 нм. Теплопоглощающее стекло устраняет пропускание за пределами 1000 нм, а рассеивающий пластик и фильтры были установлены в миниатюрной головке с косинусной коррекцией, которая была оснащена коллимирующей системой для устранения спектральных сдвигов, которые возникают, когда свет попадает в интерференционный фильтр под косыми углами.Расчеты ошибок показывают, что при солнечном и солнечном излучении и различных источниках искусственного света ошибки меньше, чем у имеющихся стандартных калибровочных ламп. Устройство также включает в себя измерительную схему с батарейным питанием, подходящую для проведения измерений в широком диапазоне интенсивностей.
Журнал InformationEcology публикует статьи, в которых рассказывается об основных элементах экологических исследований. Упор делается на краткие, ясные статьи, документирующие важные экологические явления.Журнал публикует широкий спектр исследований, которые включают в себя быстро расширяющийся круг вопросов, методов, подходов и концепций: палеоэкология через современные явления; эволюционная, популяционная, физиологическая, общественная и экосистемная экология, а также биогеохимия; включая описательный, сравнительный, экспериментальный, математический, статистический и междисциплинарный подходы.
Информация для издателяWiley — глобальный поставщик решений для рабочих процессов с поддержкой контента в областях научных, технических, медицинских и научных исследований; профессиональное развитие; и образование.Наши основные направления деятельности выпускают научные, технические, медицинские и научные журналы, справочники, книги, услуги баз данных и рекламу; профессиональные книги, продукты по подписке, услуги по сертификации и обучению и онлайн-приложения; образовательный контент и услуги, включая интегрированные онлайн-ресурсы для преподавания и обучения для студентов и аспирантов, а также для учащихся на протяжении всей жизни. Основанная в 1807 году компания John Wiley & Sons, Inc. уже более 200 лет является ценным источником информации и понимания, помогая людям во всем мире удовлетворять их потребности и реализовывать их чаяния.Wiley опубликовал работы более 450 лауреатов Нобелевской премии во всех категориях: литература, экономика, физиология и медицина, физика, химия и мир. Wiley поддерживает партнерские отношения со многими ведущими мировыми обществами и ежегодно издает более 1500 рецензируемых журналов и более 1500 новых книг в печатном виде и в Интернете, а также базы данных, основные справочные материалы и лабораторные протоколы по предметам STMS.