Принцип работы прибора для измерения освещенности

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Люксметр — это специализированный прибор, который позволяет измерять параметры фактической освещенности в окружающем пространстве. Существует множество разновидностей данного устройства, каждая из них чувствительна к определенным спектральным излучениям и имеет свою допустимую погрешность.

В нашем обзоре мы поговорим о предназначении люксметра, рассмотрим его технические характеристики, схему работы и тонкости выбора.

Принцип работы прибора для измерения освещенности Принцип работы прибора для измерения освещенности

Основное назначение люксметра — измерить степень освещения в обследуемой зоне. В местах, где проводятся подобные измерения, можно с легкостью скорректировать световые показатели, они напрямую зависят от:

  • общего количества световых источников — как естественных, так и искусственных;
  • объема светового давления каждого из них;
  • отражающих свойств поверхностей предметов, расположенных поблизости от источника освещения.

Основной сферой использования люксметров является установление характеристик освещенности на учебном, рабочем месте, а также в жилых помещениях. Существуют принятые стандарты искусственного освещения, которых нужно придерживаться.

Принцип работы прибора для измерения освещенности Принцип работы прибора для измерения освещенности

На большинстве предприятий эти нормативы не соблюдаются, в результате люди вынуждены по несколько часов находиться в некомфортных условиях. При пониженной освещенности создается высокая нагрузка на глаза, их приходится постоянно напрягать — это ведет к усталости и многократно снижает общую работоспособность.

Использование люксметров позволяет установить интенсивность освещенности. Если она будет несоответствующей, то её можно скорректировать при помощи замены ламп или монтажа дополнительных осветительных устройств.

Особенно актуально это в учебных заведениях, детских садах, больницах, библиотеках, а также в офисах и в производственных цехах. Очень важна степень освещенности при выращивании садово-огородных культур в теплицах.

В зависимости от разновидности культуры, для ее полноценного развития требуются разные условия. Использование люксметра позволяет корректировать доступ света к грядке так, чтобы обеспечить полноценный рост.

Кроме того, люксметр востребован при выставлении съемочной позиции во время фото- и видеосъемки. Его применяют для настройки интенсивности света сигнальных огней.

Принцип работы прибора для измерения освещенности Принцип работы прибора для измерения освещенности Принцип работы прибора для измерения освещенности

Основной рабочий элемент люксметра — это полупроводниковый фотоэлемент. Именно он посылает электронам импульс квантов света.

Сформированный электропоток может трансформироваться посредством оптико-электронного конвертера, принимая оцифрованную форму, либо преобразуется через гальванометр, запуская перемещение стрелки индикатора. В любом случае информация отображается на мониторе.

Проще говоря, стандартный люксметр содержит фотодатчик, а также преобразователь. Они могут выполняться в виде раздельных блоков, соединенных друг с другом проводками или общим модулем.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

В ходе работы измерителя световой поток заданного спектра трансформируются в переменный ток с параметрами, в точности соответствующими интенсивности потока. Полученная информация выводится на экран.

Принцип работы прибора основан на следующих механизмах. Под воздействием активного света запускаются электронные фотоэлементы.

При этом чем интенсивнее будет поток света, тем более активно начнут освобождаться электроны.

По мере прохождения потока пропускные характеристики фотоэлемента меняют своё значение. Электроника устройства фиксирует объективные колебания и после анализа процессором выводится на монитор. Единицей измерения уровня освещенности является люкс.

Коридор шкалы излучения составляет от нескольких долей до сотен тысяч. Показатель в 1 люкс соответствует степени освещенности в 1 люмен на участке в 1 кв. м.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Люксметр может использоваться как во внутренних помещениях, так и снаружи. С точки зрения конструкции разделяют два варианта.

  • Моноблоки — в этом случае индикатор крепится прямо на корпусе. Это компактные модели, они удобные для выполнения быстрых замеров. Однако для обследования в малодоступных зонах малопригодны.
  • С выносным датчиком — этот вариант оптимален для участков, куда сложно пробраться. Чувствительный датчик посредством гибкого кабеля подключается к базовому. Это позволяет без каких-либо сложностей производить замеры во всех направлениях. Подобные приборы востребованы при аудите условий труда в офисах, а также в школах и больницах.

В зависимости от разновидности индикатора измерительные приборы могут быть цифровыми и стрелочными.

В подобных люксметрах данные замеров отражаются на мониторе приборов в электронной форме. Все вычисления производятся автоматически. Такие модели максимально понятны в использовании.

Аналоговая версия, в которой предусмотрена шкала, а также стрелка, ее калибровка сделана в люксах. В сравнении с первым вариантом точность измерений здесь намного меньше. Любой люксметр имеет широкий набор функций. В зависимости от этого выделяют бытовые и промышленные механизмы.

Самые дешёвые бытовые устройства определяют примерную степень освещенности. Они актуальны для выполнения быстрых замеров, когда исключительная точность не принципиальна.

Дорогостоящие приборы могут автоматически рассчитывать средний уровень освещения в изучаемом пространстве на основе данных нескольких измерений.

Такие конструкции имеют внутреннюю память, здесь встроен специальный интерфейс для подключения механизма к ноутбуку либо ПК.

Профессиональные конструкции оборудованы светофильтрами. При этом чувствительность их индикатора почти в точности соответствует человеческому глазу.

Такие модели позволяют выполнять замеры характеристик потоков света в нескольких цветовых полутонах.

Обычно уличные приборы дополнительно комплектуются поглощающими фильтрами, благодаря чему при интенсивном освещении значительно расширяется измерительный диапазон. Погрешность замеров таких приборов не превышает 1%.

Профессиональные модели зачастую оборудуются дополнительными опциями, благодаря которым возможно выполнение замера других свойств светового потока.

  • Люксметры-яркомеры. Помимо опции самого люксметра, этот прибор оптимален для измерения параметров яркости светящихся предметов.
  • Люксметры-пульсметры. Подобный прибор, помимо измерения степени освещенности, может рассчитывать уровень мерцания дисплеев планшетов, смартфонов и прочих гаджетов. Люксметры с опцией изменения измерения пульсации нужны для того, чтобы подобрать осветительные приборы, максимально безопасные для зрения пользователя.
  • Универсальные. Такие устройства одновременно выполняют задачу люксметра, пульсометра и яркометра. Это самый дорогостоящий тип приборов.

Люксметр — это конструкционно сложный измерительный прибор. От точности его работы прямо зависит состояние здоровья человека. Поэтому предпочтение лучше отдавать надежным производителям, которые зарекомендовали себя как поставщики качественной продукции:

  • MetronX;
  • CEM;
  • Chauvin Arnoux;
  • Arduino;
  • Greenlee Textron;
  • KEW;
  • KIMO Instruments;
  • Testo AG;
  • Sonel;
  • Tenmars.

Модели бюджетного сегмента отличаются низким объемом памяти. Кроме того, они дают заметную погрешность. Обычно ценник на них не превышает 5 тыс. руб. Такие приборы используются для примерной оценки степени освещённости. В этом сегменте в рейтинг вошли следующие приборы.

  • СЕМ DT-1300. Удобные в эксплуатации приборы, показания которых выводятся на яркий и широкий светодиодный дисплей, благодаря чему восприятие данных комфортно вне зависимости от уровня внешней освещённости. Наличие поворотного регулятора дает возможность с легкостью обозначить коридор замеров в пределах 200, 2 тыс., а также 20 тыс. и 50 тыс. люкс.
  • «Мегеон 21550». Эту отечественную версию отличает понятный интерфейс и возможность работать без какой-либо предварительной наладки. Среди преимуществ выделяют опцию отображения наименьших и наибольших показателей и удержания вычисленных параметров. Прибор работает при температуре от -15 до +50 градусов. Диапазон замеров составляет 0-200 000 люкс. Прибор работает от аккумулятора напряжением 9В, в автономном режиме проводит замеры на протяжении 15-17 часов. Предусмотрена индикация на дисплее для контроля параметров заряда. Для профессиональных нужд актуальны более дорогие модели с расширенным функционалом. Такие устройства позволяют не только получать данные, но и анализировать информацию о степени освещённости. Приборы отличаются гибкостью настройки с широким функциональным диапазоном и низкой погрешностью. Но и стоят они на порядок дороже.
  • Testo 540. Люксметр с интуитивно доступным управлением. Сенсор устройства отличается спектральной чувствительностью, благодаря чему измерение интенсивности свечения производится максимально точно. При эксплуатации ошибка не выходит за пределы 3%. Функциональный диапазон соответствует 0-99 999 лк, температурный диапазон в границах от 0 до +50 градусов. Конструкция включает защитную крышку, это упрощает хранение, повышается стойкость люксметра к падениям и ударам.
Читайте также:  Как отремонтировать светодиодный светильник своими руками

Благодаря встроенной функции HOLD все полученные показатели фиксируются в памяти.

  • «ТКА-Люкс». Этот прибор может применяться для оценки интенсивности потока света у большинства представленных на рынке LED-модулей и лампочек. Его отличает исключительный диапазон действия — от 1 до 200 000 люкс. Устройство управляется посредством движущегося регулятора и не требует никакого ПО. Работает от аккумулятора, срок функционирования в автономном режиме составляет 8 часов. Модель имеет выносную конструкцию, что делает возможным выполнение замеров в самых труднодоступных местах. Корпус изготовлен из высокопрочных материалов, благодаря чему прибор может выдержать падение с высоты до 1,5 м.

При выборе модели люксметра в первую очередь необходимо решить, какие задачи он должен выполнять. В этом случае нужно ориентироваться на следующие критерии.

  • Спектральная чувствительность и функциональный диапазон. Любой тип прибора может замерять определенный вид излучения, допустим, свет неона либо ультрафиолет. Также существуют универсальные механизмы, такие модели предусматривают специальный переключатель, позволяющий настроить интервал замеров. Индикатор перегрузки информируют о превышении измерительного коридора.
  • Дополнительные опции. Помимо работы с основным световым потоком, некоторые изделия могут измерять давление воздуха, температуру внешней среды и даже выполнять проверку степени шума. Конечно, стоимость подобных моделей намного выше. В то же время одно устройство может заменить собой 3-4 измерителя, совокупная цена которых будет гораздо выше.
  • Габариты. Более удобными считаются мобильные механизмы, которые могут уместиться в ладони.
  • Экран. Величина монитора прямо влияет на комфорт считывания полученных сведений. При проведении работ в условиях недостаточной освещенности выбор лучше сделать в пользу моделей, предусматривающих подсвечивание монитора.
  • Питание. Оптимальным выбором станут модели, работающие от батареек и аккумуляторов. В таком случае проводить необходимые измерения можно будет в любых помещениях, вне зависимости от доступа к электросети.
  • Подсоединение к компьютеру. Для бытовых инструментов в этой опции нет никакой нужды. А вот для профессиональных она обязательна.

Перед началом работы с люксметром необходимо изучить инструкцию пользователя и ознакомиться с основными правилами пользования.

Во время проведения замеров приборы следует держать статично, поскольку любые вибрации и колебания могут повлиять на итоговый результат. Хранить устройство следует при температуре от 10 до 50 градусов, при уровне влажности воздуха, не превышающей 75%.

В хранилище не должно быть пара и пыли. При работе следует соблюдать гигиену и чистоту рук во избежание загрязнений.

Любые перемещения прибора необходимо производить в специализированном футляре либо тубусе — это сведет к минимуму риск его повреждения. При использовании стрелочного измерительного оборудования до начала вычислений необходимо удостовериться в том, что стрелка держится на нулевой отметке.

Если в ходе замеров результат составляет меньше 30 люкс, при этом применялись специальные насадки на фотоэлемент, то проводить дальнейшие работы надо уже без них. Любые сторонние источники освещения могут существенно исказить данные измерений.

В конце дадим небольшой совет. Профессиональный люксметр имеет довольно высокую стоимость, поэтому приобретать его для выполнения единичных измерений экономически нецелесообразно.

Гораздо выгоднее будет взять необходимое оборудование в аренду. Такую услугу предоставляют специализированные компании, занимающиеся контрольно-измерительным или геодезическим оборудованием.

В этом случае вы можете быть абсолютно уверены в том, что прибор имеет актуальную поверку и минимальную погрешность.

Люксметр что это? Его виды, устройство, характеристики и выбор

  • Для измерения уровня светового излучения и фактической освещенности окружающего пространства используют люксметр – специализированный электронный прибор.
  • Различают несколько видов этого измерительного устройства, каждый из которых имеет свою погрешность, чувствительность к конкретным спектральным излучениям.
  • Для чего нужен люксметр, его принцип работы, характеристики и особенности выбора – обо всем этом далее.

Назначение и принцип действия люксметра

Главное назначение прибора – произведение замеров уровня освещенности в требуемой точке пространства.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Там, где используется люксметр, можно без труда производить корректировку этого показателя, который зависит от:

  • количества источников света, включая искусственные и естественные;
  • светового давления каждого из источников;
  • расстояния между точкой измерения и источником света;
  • отражающей способности находящихся поблизости поверхностей.

Прибор активно применяться в следующих случаях:

  • Для контроля санитарных норм освещения жилых помещений.
  • Для измерения уровня освещения рабочих мест, что позволяет поддерживать комфортные условия труда и гигиены работников.
  • Для контроля освещенности помещений на производственных участках, в школах, библиотеках, медицинских заведениях, музеях и др.
  • Для подбора яркости ламп в оранжереях, тепличных хозяйствах, где выполняется разведение и содержание растений.
  • Для определения съемочной экспозиции при фотографировании.
  • Для настройки яркости сигнальных огней, световой рекламы.
  • В составе пульсметр-яркомеров – для измерения степени пульсации изображения мониторов и освещенности в целом, вызванной мерцанием светодиодов, люминесцентных и энергосберегающих ламп.
  • Для проверки соответствия фактической освещенности расчетному уровню при монтаже осветительных систем.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  1. При работе прибора световой поток определенного спектра преобразовывается в электрический ток с соответствующими интенсивности первого характеристиками.
  2. Результаты выводятся на экран устройства.
  3. С учетом того, как работает люксметр, имеет смысл использовать модели, позволяющие выбирать рабочий режим под конкретный световой спектр.
  4. Принцип работы устройства:

• Электроны фотоэлемента, изготовленного из полупроводника, активизируются под действием света. Чем ярче световой поток, тем активнее высвобождаются электроны.

• Пропускная способность фотоэлемента изменяется, что регистрирует электроника прибора, которая, после обработки процессором, отображается на экране.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

• Измеритель освещенности в работе выдает результаты, корректность которых зависит от правильности ориентирования датчика относительно светового потока.

Устройство и характеристики

  • Основной элемент люксметра – полупроводниковый фотоэлемент, передающий энергию световых квантов электронам.
  • Образующийся электрический поток, в зависимости от типа прибора, либо преобразуется гальванометром, провоцируя движение стрелки указателя, либо трансформируется оптико-электронным конвертером в цифровой вид с последующим отображением результата на дисплее.
  • Иными словами, классический люксметр состоит из преобразователя и фотодатчика, которые могут быть выполнены моноблоком или раздельными модулями, соединенными проводом.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  1. Уровень освещенности измеряется в люксах, а шкала излучения имеет диапазон от десятой части до нескольких сотен тысяч.
  2. При этом 1 люкс соответствует освещенности в 1 люмен на площади в 1 квадратный метр.
  3. Соответственно единица измерения люксметра – люксы, а люмены указывают на интенсивность светового потока.

Материал

Корпус портативного прибора изготавливается из долговечного и надежного пластикового материала.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Для удобства удержания некоторые модели имеют прорезиненные накладки.

В случае раздельной компоновки, фотодатчики также скрыты пластиковым корпусом.

Читайте также:  Относительная деформация при растяжении

Размеры и вес

Вес большинства портативных люксметров составляет 0,1 – 0,5 кг, в зависимости от размеров аккумуляторной батареи.

Ориентировочные размеры приборов:

  • высота: 80 – 200 мм (зависит от компоновки);
  • ширина: 50 – 80 мм.

Точность, погрешность и поверка

Государственная поверочная схема для люксметров в полной мере описана в ГОСТ 8.023-2014.

Первичная поверка внесенных в Госреестр СИ РФ приборов осуществляется после их ремонта, либо непосредственно до ввода в эксплуатацию.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  • Периодическая поверка в большинстве случаев выполняется раз в год.
  • Включает в себя проверку точности и всех погрешностей устройства.
  • Калибровка, кроме прочего, подразумевает спектральную коррекцию его фотодатчика.

Виды люксметров и их цена

Люксметры могут применятся по назначению как снаружи, так и внутри помещений.

Конструктивно они делятся на:

• Моноблоки – датчик закреплен непосредственно на его корпусе. Такой вариант удобен при проведении быстрых измерений, имеет меньший вес, однако, для работы в малодоступных местах непригоден. Некоторые модели имеют съемный датчик, что расширяет их функционал.

• С выносным датчиком – более удобный вариант для замеров в тех местах, куда трудно подобраться. Чувствительный датчик подключается к основному модулю гибким проводом, что позволяет без труда замерять показатели с любых направлений. Подобные люксметры предпочтительны при оценке условий труда.

В зависимости от типа индикатора приборы бывают:

• Цифровые. Результаты измерений выводятся в электронном виде на дисплей прибора. Такие люксметры удобны в эксплуатации, имеют относительно высокую точность.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

• Стрелочные – аналоговый индикатор имеет стрелку и шкалу, градация которой выполнена в люксах. Точность показателей замеров, по сравнению с предыдущим вариантом, значительно ниже.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Люксметр может иметь расширенную функциональность, по своим характеристикам прибор бывает:

• Бытовой. Дешевые модели отображают исключительно освещенность, их используют для быстрых замеров, не требующих высокой точности.

Более дорогостоящие варианты способны самостоятельно высчитывать среднее значение освещенности на основе нескольких замеров.

В конструкции предусматривается внутренняя память, интерфейс для подключения прибора к персональному компьютеру или ноутбуку. Минимальная цена за прибор – 1500 руб.

• Профессиональный – комплектуется светофильтрами, спектральная чувствительность фотодатчика, которых практически аналогична человеческому глазу. Они позволяют эффективнее проводить замеры свойств световых потоков разнообразных цветовых оттенков.

Уличные модели в дополнение оснащаются специальными поглощающими фильтрами, расширяющими измерительный интервал при ярком освещении. Погрешность измерений составляет около 1%. Стоимость профессиональных моделей начинается с отметки 10 тыс. рублей.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Зачастую профессиональные люксметры оснащаются дополнительным оборудованием, позволяющим измерять другие характеристики светового потока:

• Люксметр-яркомер. Кроме выполнения функций непосредственно люксметра, предназначен для измерения яркости светящихся объектов. Качественный прибор обойдется в 10 и более тыс. рублей.

• Люксметр-пульсметр. Этот прибор, кроме измерения освещенности, способен определять коэффициент пульсации (мерцания) компьютерных мониторов, экранов планшетов, телефонов, других устройств. Люксметры с измерением пульсаций помогут выбрать, например, лампу с наиболее безопасными для человеческого глаза показателями мерцания. Минимальная стоимость – 4,5 тыс. рублей.

• Универсальные измерительные приборы, выполняющие одновременно функции люксметра, яркомера и пульсметра. Стоимость хороших моделей с поверкой начинается от 15 тыс. рублей.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  1. Цена люксметров сильно зависит от рабочих диапазонов.
  2. По этой причине более качественные целевые приборы с узким измерительным диапазоном обойдутся дороже китайских аналогов “на все случаи жизни”.
  3. В качестве альтернативы люксметру могут послужить специальные приложения, устанавливаемые на iOS или андроид.
  4. Однако множество проводимых тестов дают одинаковые результаты: люксметр в смартфоне не способен заменить полноценный прибор, так как имеет большую погрешность, величина которой зависит от модели телефона.

Какой люксметр лучше и как его выбрать?

Выбор люксметра начинается с постановки правильных задач, которые должен решать этот измерительный прибор.

Критерии, на которые следует ориентироваться:

• Рабочий диапазон и спектральная чувствительность. Каждый прибор способен работать только с определенным типом излучения, например, ультрафиолетовым, или же светом от неоновых ламп. Существуют универсальные приборы, где для настройки интервала измерения предусмотрен специальный переключатель. Индикатор перегрузки позволит определить превышение диапазона измерений.

• Дополнительные функции. Некоторые модели, кроме работы со световым потоком, способны измерять температуру окружающей среды, уровень шума и даже давление воздуха. Ценник на подобные варианты приборов заметно выше, однако, одно такое устройство способно заменить сразу несколько разнотипных измерителей, суммарная стоимость которых по отдельности будет еще выше.

• Размеры. Портативными устройствами, которые легко помещаются в одной руке, пользоваться гораздо удобнее.

• Экран. Его размеры напрямую влияют на удобство считывания данных. Подсветка дисплея, если она предусмотрена, позволит работать с люксметром при недостаточной освещенности.

• Питание. Преимущество следует отдать приборам с автономным источником питания, так как он позволит проводить измерения в абсолютно любых условиях, независимо от наличия бытовой сети.

• Подключение к ПК. Для профессиональных приборов подобная функция обязательна.

  • Если требуется проводить оперативные замеры, например, при настройке осветительных систем, достаточно иметь под рукой хороший недорогой люксметр типа моноблок.
  • Его ресурсов будет достаточно и для проведения инспектирования.
  • При необходимости провести оценивание условий труда, профессиональные модели с выносным датчиком будут более эффективными, так как они обладают более высокой точностью измерений и меньшей погрешностью.
  • Зачастую такие люксметры оборудованы встроенной памятью и могут хранить результаты измерений.

Внимание!

При покупке люксметра обязательно следует обратить внимание на его паспорт, где в полной мере указываются все особенности прибора.

Кроме того, если планируется профессиональное использование, обязательно внесение в Госреестр, что гарантирует соответствие всем заявленным техническим характеристикам.

Что нужно знать о люксметрах?

При проведении измерений люксметром, важно знать о некоторых особенностях его работы:

  • Если используется аналоговое измерительное оборудования, то до начала проведения замеров стрелка должна находится на нуле.
  • Если прибор показывает освещенность менее 30 люкс, при этом используются насадки на фотоэлемент, продолжать измерения следует без них.
  • Движения прибора непосредственно в процессе замера создают дополнительную погрешность.
  • Посторонние источники света способны значительно исказить результаты замеров.
  1. Из-за высокой стоимости профессиональных люксметров, покупать их для проведения единичных замеров нецелесообразно.
  2. Выгоднее взять прибор в аренду на требуемое время у специализированных компаний, занимающихся продажей геодезического и контрольно-измерительного оборудования.
  3. Модели, предоставляемые подобными фирмами, всегда имеют актуальную поверку.

Производители

Так как люксметр – технически сложный измерительный прибор, при выборе предпочтение следует отдавать проверенным производителям, среди которых:

  • MetronX;
  • Testo AG;
  • Chauvin Arnoux;
  • CEM;
  • Greenlee Textron;
  • KEW;
  • KIMO Instruments;
  • Sonel;
  • Tenmars.

Что можно измерить с помощью люксметра

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Люксметром называют прибор для измерения освещенности. Это разновидность фотометров – устройств, используемых для определения фотометрических, т. е. световых величин.

Единицей измерений люксметра выступает люкс, принятый в Международной системе единиц (СИ). Один люкс – это освещенность поверхности площадью 1 м2 при величине падающего светового потока, равном 1 люмену (лм). К примеру, если лампа освещает 1 м2 и дает излучение 100 лм, то освещенность составит 100 лк. Для примера можно привести типичные значения освещенности:

  • Светлая комната, освещенная солнцем – 100 лк.
  • На улице в солнечный день – 100 тыс. лк.
  • На улице в пасмурный день – 1 тыс. лк.
  • Свет ночью при полной луне – 0,2 лк.
Читайте также:  Передаточное число редуктора бензопилы урал

В свою очередь, люмен – это световой поток от точечного однородного источника с силой света от 1 кд в телесный угол, равный 1 стерадиану. То есть 1 лм = 1 кд · ср или 1 лк · м2.

Таким образом, освещенность в условиях внутреннего или уличного освещения – это то, что можно измерить с помощью люксметра.

Для каждого объекта жилого и нежилого назначения законом устанавливаются свои нормы освещенности. Обычно их учитывают еще при проектировании здания или сооружения.

Освещенность обозначается буквой E и вычисляется по формуле E = Ф/S, где Ф – световой поток (лм), S – освещаемая площадь (м2).

Устройство люксметра

Принцип работы люксметра заключается в преобразовании светового потока в электрическую энергию. Они находятся между собой в прямо пропорциональной зависимости. После попадания света прибор фиксирует фототок, измеряет его и выводит величину на табло. Если рассматривать более подробно, то прибор работает следующим образом:

  1. Световой поток попадает на фотоэлемент и высвобождает электроны.
  2. Световой поток преобразуется в электрическую энергию.
  3. Устройство фиксирует ток, после чего показывает результаты на шкале или дисплее.

Для выполнения этого процесса внутри устройства предусмотрены:

  • Фотоэлемент (фотоприемник), чаще всего селеновый. Это полупроводник, принимающий на себя свет и преобразующий его в ток. Прием светового потока и передача энергии электронам – это и есть то, для чего предназначен фотодатчик люксметра.
  • Аналоговый или цифровой индикатор. Аналоговый представляет систему из шкалы и стрелки, которая двигается при фиксации электрического тока. Цифровые люксметры оснащены ЖК-дисплеем, на котором результат регистрации фототока отражается в цифрах.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Виды люксметров

Как было сказано выше, люксметры могут быть аналоговыми и цифровыми. У каждого есть свои особенности:

  • Аналоговые. Более простые и недорогие, но дают не слишком точные результаты. Аналоговый индикатор представляет собой шкалу со стрелкой.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  • Цифровые. Более новые устройства с дисплеями. Такие приборы дают максимально точные показания.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Еще люксметры делятся на виды в зависимости от характера устройства:

  • Моноблоки. Датчик и индикатор находятся в одном корпусе. Лишь у нескольких моделей датчик может сниматься. В труднодоступных местах измерение может доставлять неудобства.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

  • С выносным датчиком. Фотоэлемент и индикатор – 2 отдельных устройства, соединенные между собой гибким проводом. Подобные приборы удобнее всего, когда нужно измерить величину освещенности под разными углами.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

При выборе люксметра стоит учитывать, в каких условиях он будет применяться. Для применения в быту подойдут моноблоки. Для измерения освещенности на рабочем месте удобнее будут люксметры с выносным датчиком. Такие устройства дают более точные результаты. В профессиональной сфере используют люксметры, оснащенные дополнительными деталями:

  • светорассеивающими насадками (позволяют измерять освещенность при очень ярких источниках света);
  • светофильтрами, приближающими чувствительность фотоэлемента к уровню, свойственному человеческому глазу;
  • насадками для уменьшения погрешности измерений при косо падающем свете и пр.

Также существуют люксметры, способные определять неравномерность и среднее значение освещенности. В них может быть встроенная память, позволяющая переносить информацию на компьютер. В зависимости от дополнительных функций люксметры могут быть представлены еще несколькими видами. Среди них:

  • Люксметр-яркомер. Кроме основной функции может измерять яркость светящихся объектов.
  • Люксметр-пульсомер. Дополнительно способен определять коэффициент пульсации, например, свечения экранов мобильных устройств и компьютерных мониторов.
  • Универсальные люксметры. Многофункциональные приборы, сочетающие в себе функции люксметра, яркомера и пульсомера.

Как пользоваться люксметром

При определении освещенности люксметром важно правильно направлять устройство. Здесь стоит учитывать, что максимальные показатели получаются, когда световой поток падает перпендикулярно.

В целом для проведения измерений люксметр нужно включить и расположить на рабочей поверхности, наклонной или горизонтальной. Конкретные особенности работы будут зависеть от модели устройства. Здесь стоит воспользоваться инструкцией по эксплуатации от производителя.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Важные правила работы с люксметром:

  • Предварительно убедиться, что стрелка прибора установлена на 0.
  • В процессе измерения прибор должен быть в неподвижном состоянии, поскольку движения могут повлиять на результат.
  • При измерении не должно быть посторонних источников света, поскольку они также влияют на конечные результаты. Оставляют только те, светильники, от которых требуется учесть освещенность помещения.

Принцип работы люксметра | Статья АО «ЭКСИС

Принцип работы люксметра

Принцип работы прибора для измерения освещенности Принцип работы прибора для измерения освещенности О компании

Люксметр – специализированный измерительный прибор, позволяющий измерить освещённость направленного и рассеянного светового потока. Данное устройство находит применение в разнообразных сферах деятельности и предназначено для решения широкого спектра задач.

05.08.2020

Люксметр – специализированный измерительный прибор, позволяющий измерить освещённость направленного и рассеянного светового потока. Данное устройство находит применение в разнообразных сферах деятельности и предназначено для решения широкого спектра задач.

Сферы применения

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Наиболее часто приборы для измерения освещенности применяются:

  • при аттестации рабочих мест;
  • в работе промышленных предприятий – службы главного энергетика, службы охраны труда;
  • при проверке образовательных учреждений;
  • в научно-исследовательских центрах;
  • в архивах, библиотеках, музеях, на выставках – для обеспечения сохранности экспонатов, документов и книг;
  • на предприятиях связи и транспорта;
  • в центрах стандартизации и метрологии;
  • в центрах санитарно-эпидемиологического надзора;
  • в лечебно-профилактических учреждениях;
  • на объектах сельского хозяйства.

Люксметром измеряют уровень освещенности как внутри помещений, так и снаружи. В зависимости от области эксплуатации и цели исследования, специалисты задействуют разнообразные виды оборудования.

Виды люксметров

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Чтобы измерить направление и рассеяность светового потока, могут применяться разнообразные типы люксметров. Измерители освещенности имеют несколько вариантов конструктивного исполнения:

  • приборы с выносным датчиком – датчик с чувствительным элементом и блок измерения соединяются между собой гибким проводом, такое устройство позволяет производить замеры в труднодоступных местах и различных контрольных точках;
  • моноблок – компактные приборы, в которых и измерительный блок, и датчик выполнены в едином корпусе.

Люксметры – современные измерительные приборы, оснащенные цифровым дисплеем, на котором выводятся полученные результаты измерений. Обладают большой точностью измерений.

Принцип работы прибора для измерения освещенности

Принцип работы

Принцип действия люксметра основывается на преобразовании светового потока в электрический ток. Процедура измерения уровня освещенности проходит в несколько этапов:

  • световой поток попадает на фотоэлемент прибора, это вызывает активизацию электронов, в результате которой световая энергия преобразуется в электрическую;
  • чем интенсивнее световой поток, тем больше сила тока;
  • микропроцессор обрабатывает показания силы тока, после чего на экране прибора выводятся данные измерений в люксах.

Работа с люксметром имеет свои особенности и тонкости, которые необходимо учесть для получения достоверных и точных результатов исследования. Для исследования общей освещенности помещений, в которых имеются мощные световые потоки, с измерителем дополнительно задействуют светопоглощающие или рассеивающие насадки. Существует множество разновидностей ламп, имеющих различный световой спектр.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector