Схема люксметра: Принцип действия люксметров — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

2.2. Устройство и правила пользования люксметрами мs-1300

А. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЛЮКСМЕТРА

Для измерения освещенностей различных поверхностей приме-няется специальный прибор – люксметр (см. рис .8). Он состоит из двух основных частей: фото-элемента с защитной накладкой — 1

и измерителя – 2.

Принципиальная электрическая схема люксметра приведена на рисунке 9.

Рис. 8. Общий вид люксметра МS-1300

Прибор магнитоэлектрической системы подходит для быстрого и точного измерения освещенности. Применяется для измерений в производственных и жилых помещениях, школах и больницах и т.д.

Люксметр поставляется в специальном чехле, с защитной накладкой на датчик и элементом питания.

Питание от батарейки типа 23А (12В).

При разряде батареи на дисплее появляется специальный знак.

Прибор выполнен в ударопрочном корпусе 2 с выносным датчиком 1.

Поставка в специальном чехле, с защитной накладкой на датчик.

На передней панели измерителя имеется переключатель и шкала с

4-мя диапазонами измерений:

0,1 – 200 лк;

200 – 2000 лк;

2000 — 20000 лк;

20000 – 50000 лк.

Погрешность ±5% до 10000 лк и ±10% свыше 10000 лк

Размер 188х65х25 мм. Вес 160г.

Включается в работу переводом переключателя из положения

«OFF» в положение одного из диапазонов измерений.

Люксметр градуируется в основном диапазоне измерений (0,1-50000лк) и имеет наименьшую допускаемую погрешность измерения, равную ±10 %.

Рис. 9. Принципиальная электрическая схема люксметра

Обозначения на схеме (рис.9)

Поз. Обозначение	Наименование	Кол.
SI	Резистор СПЗ-1б-680 Ом	I
B2	Резистор МЛТ-0.125-1 КОм	I
КЗ	Резистор СПЗ-16-470 Ом	I
К4	Резистор ;Ш-0,125-080й ^20^ ГОСТ 7113-77	I
Р	Прибор М2027 -5	I
XI	Розетка	I
Х2	Вилка	I
В	Фотоэлемент Ф65С	I
5	Переключатель модульный типа П2К	I

Б. УКАЗАНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЮКСМЕТРА

Поверку люксметра необходимо проводить не реже одного раза в год по ГОСТ 8.014 и 8.028.

В расчетах, проводимых при поверке люксметра на светомерной скамье, следует учитывать, что приемной поверхностью фотоэлемента является его светочувствительная поверхность, расположенная на расстоянии 15мм от основания корпуса фотоэлемента, то есть от плоскости, на которой имеется маркировка.

Поверенный люксметр должен иметь клеймо поверяющего органа Госстандарта РФ.

Не разбирайте люксметр, ремонт его должен производиться только специалистом.

Оберегайте люксметр от ударов и сотрясений.

Обращайтесь с фотоэлементом, как с оптическим прибором.

В случае загрязнения корпуса измерителя протрите его поверхности ватным тампоном, смоченным спиртом. Если фотоэлемент загрязнился, протрите его сухим ватным тампоном.

Если люксметр с холодного воздуха внесен в теплое помещение, не открывайте крышку футляра в течение двух часов.

Для подготовки к измерению установите измеритель люксметра в горизонтальное положение. Проверьте показания на дисплее

люксметра. На нем не должно быть никаких показаний.

Порядок определения измеряемой освещенности следующий

— назначьте мысленно примерную освещенность рабочей поверхности;

— с помощью переключателя установите диапазон, значения которого «накрывают» выбранную освещенность;

— если на экране дисплея измерителя появится цифра «1» — это значит, что выбранный диапазон измерений занижен;

— в этом случае следует воспользоваться для отсчета показаний следующей шкалой измерителя;

— на экране дисплея измерителя появится число, по величине равное освещенности места, где расположен фотоэлемент;

— для самоконтроля далее переключиться на следующий диапазон

– на экране дисплея появиться число, меньшее предыдущего в 1000; 10 и 2,5 раза в зависимости от диапазона:

0,1 – 200 лк в 1000 раз;

200 – 2000 лк в 10 раз;

2000 — 20000 лк в 10 раз

20000 – 50000 лк в 2,5 раза

Так например, необходимо определить освещенность на столе лекционной аудитории:

— нормируемая освещенность согласно /6/ — 400лк;

— переключателем устанавливаем диапазон 200 – 2000лк;

— на экране видим число 278;

— переключателем устанавливаем следующий диапазон 2000 – 20000лк;

— на экране появилось число 2,78;

Это значит: — что освещенность определена верно и равна 278лк;

— что освещенность ниже нормируемой на 30,5%.

После чего:

— верните переключатель измерителя в положение «OFF»;

— накройте фотоэлемент защитной накладкой;

— поместите прибор в футляр.

закройте крышку футляра.

В. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

Прибор хранится в футляре в помещении при температуре от +10⁰С до +35⁰С и относительной влажности не более 80%, при этом в воздухе помещения наличие пыли, газов, паров, могущих вызвать коррозию, не допускается.

Транспортирование прибора производится в футляре в закрытых видах транспорта с температурой от ─40⁰ до +50⁰С.

1.5. Определение освещенности с помощью люксметров

Помимо расчета освещенности могут быть произведены замеры освещенности рабочих мест с помощью специальных приборов, называемых люксметрами. Нашей промышленностью выпускаются люксметры Ю-16, Ю-17, Ю-116 и 1 ЛКП.

Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника. Принцип действия основан на фотоэлектрическом эффекте. Когда световой поток падает на фотоэлемент, то в замкнутой цепи возникает ток, который пропорционален световому потоку. Прибор проградуирован так, что его стрелка сразу показывает освещенность в люксах. Общий вид люксметра приведен на рис. 2.

Люксметр состоит из измерителя и отдельного фотоэлемента с насадками. Принципиальная схема люксметра приведена на рис. 3.

На передней панели имеются кнопки переключения диапазонов измерений, указанных в табл. 4.

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненная из белой светорассеивающей пластмассы. Насадка обозначена буквой К, нанесенной на ее внутреннюю сторону.

Насадка К применяется только совместно с одной из трех других насадок М, Р, Т. Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с коэффициентом ослабления 10, 100, 1000.

Рис. 2. Общий вид люксметра

Рис. 3. Принципиальная схема люксметра

Принцип отсчета значений измеряемой освещенности состоит в следующем: при нажатой кнопке, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений, кратные 10, следует пользоваться шкалой 0-100. При нажатой левой кнопке, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений, кратные 30, следует пользоваться шкалой 0-30.

Например, на фотоэлементе установлены насадки К, Р, нажата левая кнопка, стрелка показывает 10 делений по шкале 0-30. Измеряемая освещенность равна Е = 10  100 = 1000 лк.

ВНИМАНИЕ! Оберегай селеновый фотоэлемент от излишней освещенности, не соответствующей выбранным насадкам.

Таблица 4

Диапазоны измерений освещенности люксметром Ю-116

Диапазоны измерений, лк	Условное обозначение одновременно применяемых двух насадок на фотоэлементе	Общий номинальный коэффициент ослабления
0-30 17-100	без насадок, с открытым фотоэлементом	1
50-300 170-1000	КМ	10
500-3000 1700-10000	КР	100
500-30000 17000-100000	КТ	1000

Как правило, при определении освещенности фотоэлемент устанавливается горизонтально на рабочем месте.

Рис. 4. Лабораторная установка по исследованию освещенности

1 – светильник; 2 – место установки люксметра; 3 — противовес

2. Экспериментальное исследование зависимости

освещенности рабочего места от цвета стен

и высоты подвеса светильника

Установить светильник в положение 1 (рис. 4). При этом высота подвеса светильника от верхней кромки стен равна 0, (h = 0).
Определить с помощью люксметра Ю-116 освещенность в 4-х помещениях с различным цветом стен. Для этого люксметр поочередно помещается в соответствующие стенки через предназначенные для этого отверстия. Данные измерений занести в табл. 5.
Установить светильник в положение 2 (3, 4, 5) и замерить освещенность в 4-х отсеках с разным цветом стен освещенности Е_Б, Е_З, Е_К, Е_Ч при высоте подвеса = 0,25 м (0,5; 0,7; 1,0 м). Данные измерений занести в табл. 5.
Построить зависимости.
Проанализировать полученные зависимости освещенности от цвета стен и высоты подвеса светильника.
Оценить значения освещенности, полученные в процессе выполнения экспериментальных исследований. Определить, при какой высоте подвеса светильника возможно ведение работ высокой точности (разряды IIa-IIг) и малой точности (разряды IVa-IVг) (см. табл. 2) в помещениях с различным цветом стен.
С помощью люксметра определить освещенность на рабочем столе студента и выяснить какого класса работу можно на нем выполнять (табл. 2) и с объектами какого размера можно работать при такой освещенности согласно нормам СНиП 23-05-95.

Таблица 5

Схема люксметра со светодиодной гистограммой

пост мы обсудим 3 различных схемы экспонометра для измерения мощности света. В первом методе мы будем использовать только солнечный элемент и мультиметр, во втором методе мы будем использовать операционный усилитель и измеритель с подвижной катушкой, а в третьем методе мы увидим, как можно использовать последовательную светодиодную гистограмму для измерения. интенсивность света.

Что такое люксметр и как он работает

Схема люксметра — это устройство, которое определяет интенсивность света с помощью датчика освещенности и отображает измеренные результаты на аналоговом или цифровом измерителе.

Основная идея, предложенная в этой статье, не работает с громоздким и хрупким измерителем с подвижной катушкой, а просто отображает интенсивность света с помощью массива светодиодов.

Светодиодная матрица загорается последовательно по мере увеличения интенсивности света на датчике освещенности, а светодиоды последовательно выключаются по мере уменьшения освещенности на датчике.

Светодиодная подсветка имеет два режима работы: режим гистограммы и режим точек.

В режиме гистограммы, когда интенсивность света на датчике увеличивается, светодиоды непрерывно загораются последовательно вверх один за другим, показывая более высокие эквивалентные показания. Когда интенсивность света на датчике уменьшается, светодиоды выключаются один за другим, чтобы указать более низкие конкретные показания.

Создает эффект восходящей и падающей светодиодной гистограммы в зависимости от изменений входного освещения.

При работе в точечном режиме только один светодиод перемещается вверх или вниз, так что в любом положении остается гореть только один светодиод для индикации измеренной интенсивности света на шкале.

В этой статье мы рассмотрим 3 простых метода измерения света с помощью 3 различных схем экспонометра.

Использование солнечной батареи и мультиметра

Возможно, самый простой способ измерить интенсивность света — просто соединить небольшую солнечную батарею с вольтметром, как показано ниже.

Вольтметр может быть от имеющегося у вас мультиметра. Мультиметр может быть настроен на диапазон 1 В и использоваться для непосредственной проверки показаний напряжения солнечного элемента, которые будут прямо пропорциональны интенсивности света, падающего на солнечный элемент.

Солнечной батареей может быть любая небольшая солнечная батарея, которая обычно используется в калькуляторах или любых других аналогах.

Использование операционного усилителя

Для получения более точных результатов можно использовать схему на основе операционного усилителя для создания схемы экспонометра, как показано на следующей схеме.

IC1 — CA3140

Операционный усилитель в основном работает как усилитель тока в напряжение. Он усиливает крошечный ток от солнечного элемента до относительно большого измеримого напряжения. Так что в основном он работает как преобразователь тока в напряжение.

Имеются две предустановки, которые можно соответствующим образом отрегулировать для калибровки прикрепленной измерительной шкалы. Мы подробно обсудим это позже в статье.

Микросхема IC CA3140 используется в качестве операционного усилителя, так как она имеет высокий импеданс и низкий дрейф, что обеспечивает большую точность и уменьшение ошибок на выходных показаниях.

Выход операционного усилителя напрямую подключен к вольтметру 0–1 В с подвижной катушкой для проведения необходимых измерений.

Если предположить, что выход равен V _o , входной ток от солнечной батареи равен I _in , а резистор обратной связи (R1+PB1) равен R _f , тогда выходное напряжение V _o можно рассчитать по следующей формуле:

V _o = I _in x R _f

Использование светодиодной гистограммы

В приведенной выше концепции мы использовали расходомер с подвижной катушкой, который не может быть предпочтительным вариантом для многих пользователей.

Простой, полупроводниковый и эффективный метод отображения показаний интенсивности света может заключаться в использовании массива светодиодов, которые будут отображать показания последовательно.

Это может быть реализовано с помощью нашей очень старой, вездесущей ИС, LM3914 или LM3915, которая представляет собой светодиодную линейку/точечный режим, последовательную ИС драйвера светодиодов.

Как видно на диаграмме ниже, для построения схемы люксметра со светодиодной гистограммой мы просто интегрируем выход предыдущей схемы операционного усилителя с LM39.14/LM3915 IC вход.

По мере того как свет на солнечном элементе меняется, операционный усилитель усиливает изменения и подает меняющийся сигнал на вход микросхемы LM3914/LM3915, которая быстро преобразует сигналы в показания светодиодной гистограммы.

Переключатель может быть подключен к контакту № 9 микросхемы, и его можно выбрать для установки выхода микросхемы либо в режим гистограммы, либо в точечный режим.

В режиме гистограммы, когда светодиоды последовательно загораются один за другим, предыдущие светодиоды не отключаются, таким образом, последовательность создает эффект восходящей полосы. В точечном режиме, когда последовательность светодиодов перемещается вверх/вниз, предыдущие светодиоды последовательно выключаются, в результате чего в любой момент времени остается включенным только один светодиод, создавая эффект «точки».

Как выполнить калибровку

Калибровка схем экспонометра на основе операционных усилителей очень проста.

Сначала закройте солнечный элемент черной лентой, чтобы на него не попадал свет. Затем отрегулируйте предустановку PR2, пока стрелка измерителя не достигнет нулевой отметки, а для графика светодиодов отрегулируйте PR2, пока все светодиоды не погаснут.

Затем, для полного показания отклонения шкалы на измерителе или для эквивалентного загорания всех светодиодов, подождите, пока известное количество света высокой интенсивности упадет на солнечный элемент.

После этого отрегулируйте предустановку PR1, пока счетчик не покажет полное отклонение шкалы или на светодиодном графике не загорятся все светодиоды.

Известную интенсивность света можно получить с помощью люксметра хорошего качества.

Когда шкала от 0 до максимальной определена, промежуточные числа можно легко исправить, создав пропорционально одинаковые деления по всей шкале.

Как выбрать режим гистограммы или режим точек

Чтобы выбрать между режимом светодиодной гистограммы или режимом светодиодной точки, вы можете просто подключить переключатель ВКЛ/ВЫКЛ между контактом № 9.и контакт № 3 микросхемы. Когда этот переключатель включен, чтобы закоротить контакты № 9 и № 3, выходные светодиоды работают в режиме гистограммы. Когда этот переключатель остается разомкнутым, выходные светодиоды работают в точечном режиме.

Вам также понравится:

1 . Схема простого тестера обмотки трансформатора
2 . Цепь тестера яркости и эффективности светодиодов
3 . Цепь светодиодного тахометра
4 . 5-разрядный счетчик частоты, схема
5 . &nbsp3v, 4,5v, 6v, 9v, 12v, 24v, схема автоматического зарядного устройства с индикатором
6 . Создайте эту схему цифрового измерителя температуры и влажности с помощью Arduino

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете общаться через комментарии, я буду очень рад помочь!

Полное руководство по экспонометрам

Наше руководство по экспонометрам и люксметрам объясняет их использование, принцип их работы и способы их использования.

Что такое люксметр?

Люксметры — это легкие портативные устройства, которые используются для измерения уровня освещенности в определенном месте.

Эти ручные измерители представляют собой высокочувствительные измерительные приборы, предназначенные для различных целей и приложений.

Современные портативные камеры и смартфоны оснащены автоматическими встроенными экспонометрами, которые измеряют окружающее освещение и автоматически активируют встроенную вспышку, когда окружающее освещение достаточно слабое. Они измеряют свет, отраженный объектами в кадре, но это даст неполную картину.

Экспонометры могут дополнительно использоваться для обеспечения достаточного освещения в помещении или здании. Они также известны как люксметры и экспонометры.

Просмотреть все люксметры

Люксметры и люксметры

Люксметры и люксметры — это одни и те же приборы. Люксметры — это обычно используемое альтернативное название для люксметров, поскольку люкс — это латинское слово для света.

Что измеряют люксметры?

Люксметры предназначены для измерения яркости. Обычно сюда входят:

Источники видимого света, включая солнце и луну
Светоизлучающие тела
Люминесцентная лампа
Лампы накаливания
Светодиодные фонари
Источники УФ-излучения
Натриевые и металлогалогенные источники высокого давления

Их можно использовать в различных приложениях, отраслях и средах, но основной принцип остается прежним. Это простые в использовании устройства, разработанные с учетом точности и универсальности. Также стоит отметить, что некоторые модели являются оценочными, а другие имеют возможность сохранять измерений во внутренней или встроенной памяти регистратор данных функциональность. Некоторые измерители могут также предлагать косинусную коррекцию угла падающего света.

В зависимости от конкретного типа прибора измерения освещенности могут быть записаны в люксах (lx), канделах на квадратный метр (кд/м2) или фут-канделях (fc).

Как работает люксметр?

Современные цифровые экспонометры используют датчики света , которые основаны на одном из трех веществ — элементах селене и кремнии и химическом соединении сульфиде кадмия (CdS).

Первые два являются фотогальваническими, что означает, что они генерируют электрический заряд, пропорциональный количеству света, попадающего на датчик. Селен особенно чувствителен и вырабатывает достаточное напряжение для работы без батареи. Однако они плохо работают при слабом освещении, поэтому их нельзя использовать для съемки при свечах или ночных сцен.

Для кремниевых датчиков требуется как батарея, так и схема усиления, но они адекватно работают при слабом освещении. Между тем, ручные экспонометры на основе CdS, для которых также требуется батарея, производят электрический заряд, который меняется в зависимости от воздействия света. Благодаря своей чувствительности к слабому освещению большинство современных люксметров основаны на CdS или кремнии.

В дополнение к этим компонентам используется прочный корпус для защиты чувствительного датчика и обеспечения более прочного изделия. Крышка объектива также может быть включена для дополнительной защиты и обеспечения оптимального состояния фотодиода. Эти меры особенно полезны в тяжелых промышленных условиях, где риск повреждения выше.

Большинство современных счетчиков отображают показания освещенности в цифровом формате на удобном для чтения ЖК-экране. В более старых моделях, напротив, обычно используются аналоговые поворотные циферблаты или гальванометрические дисплеи.

Для чего используются люксметры?

Зачем использовать люксметр? Есть несколько причин, но они имеют два основных применения:

Измерение уровня освещенности в общественных местах или на рабочих местах по соображениям здоровья и безопасности
В фотографии для оценки идеального фотооборудования и настроек экспозиции для запланированной фотосессии

Первое использование относится к таким местам, как офисы, больницы, школы — вообще к любым местам со значительной проходимостью. Работодатели обязаны по закону обеспечить достаточное и подходящее освещение на рабочих местах, и это имеет очевидные последствия для безопасности и в общественных местах.

Портативные фотометры используются в профессиональной фотографии для оптимизации снимков. Они измеряют окружающий свет и отображают идеальные значения выдержки и диафрагмы. Это особенно ценно на открытом воздухе, где уровни окружающего освещения, как правило, довольно сложные.

Кинематографисты и художники-постановщики также используют экспонометры для правильного освещения сцен.

Другие области применения люксметров включают:

В гидропонике, чтобы убедиться, что растения получают достаточное количество света для здорового роста
В строительстве и архитектуре для обеспечения правильной установки систем освещения
При установке солнечных панелей необходимо выбрать оптимальное положение и угол наклона
Измерение уровней светового загрязнения, помогающее отслеживать и предотвращать избыток света

Подводя итог, можно сказать, что люксметры можно легко использовать в бытовых, коммерческих и промышленных условиях для:

измерения уровня освещенности и интенсивности света
Предоставлять информацию о любых корректировках, которые могут потребоваться
Оптимизация производительности и комфорта в зависимости от конкретного применения

Какие экспонометры лучше?

Нужен ли вам люксметр для оценки собственности или кино- и фотосъемки, вот две рекомендуемые модели.

Лучший экспонометр для фотографии и кино

Эта универсальная модель оснащена чувствительным датчиком на основе кремния и может считывать данные источников света до 20 000 люкс (люмен на квадратный метр). Люмен — это международная мера яркости. Пользователи также могут останавливать показания на большом и легко читаемом дисплее до тех пор, пока они не будут готовы записать их.

Купить сейчас

Лучший бюджетный люксметр

Этот люксметр доступен по цене, но имеет отличное качество. Он может обеспечить точные показания светодиодных, флуоресцентных и других источников света. Это прочное и легко переносимое устройство.