Методика измерения световых величин
Практически все световые величины, которые необходимо экспериментально определять при выполнении лабораторных работ, измеряют косвенным путем по освещенности. Поэтому на практике определяют освещенность, а по ней уже рассчитывают остальные световые параметры.
При измерении освещенности необходимо следить за тем, чтобы на приемную часть фотоэлемента не падали случайные тени от человека или оборудования. Положение гальванометра должно быть горизонтальным. Учитывая влияние напряжения питания на поток источников света, его следует каждый раз контролировать.
Люксметры всех трех типов содержат селеновые фотоэлементы, вмонтированные в оправу с ручкой, и микроамперметр, шкала которого проградуирована в люксах.
Люксметр Ю116 имеет два основных диапазона измерений - от 5 до 30 и от 20 до 1.00 лк. Шесть дополнительных диапазонов получают из основных за счет применения трех нейтральных светофильтров КМ, КР и КТ с коэффициентами ослабления потока соответственно 10, 100 и 1000.
Принципиальная электрическая схема люксметра приведена на рисунке 5.
Стрелочный прибор магнитоэлектрической системы М2027 смонтирован в одном корпусе с переключателем диапазонов измерений и с вилкой для подключения селенового фотоэлемента, Площадь светочувствительной поверхности фотоэлемента около 30 см2. Его подключают к измерительному прибору при помощи шнура длиной 1,5 м с розеткой.
Люксметр проградуирован по лампе накаливания в основных диапазонах без светофильтров и дает погрешность измерений ±10 %. При переходе на дополнительные диапазоны измерений погрешность возрастает не более чем на ±5 %. Время остановки стрелки показывающего прибора менее 4 с. Для снижения косинусной погрешности измерений для фотоэлемента применяют специальную полусферическую насадку из белой светорассеивающей пластмассы. Насадку используют только с нейтральными светофильтрами.
Селеновый фотоэлемент необходимо оберегать от избыточной освещенности, не соответствующей выбранным насадкам, В противном случае прибор перегружается, возрастает погрешность измерений и сам фотоэлемент быстро стареет.
При проведении точных измерений надо учитывать, что приемная светочувствительная поверхность фотоэлемента и с насадками, и без насадок расположена на расстоянии 15 мм от основания его корпуса, Люксметр Ю117 по конструктивному исполнению аналогичен люксметру Ю116, отличается только тем, что имеет один основной (от 2 до 10 лк) и три неосновных (0,1...0,2 лк; 0,2...!; 0,5...3,9 лк) диапазона измерения. Поэтому в корпус люксметра вмонтирован усилитель на одной микросхеме, а двухклавишный переключатель заменен на восьмиклавишный.
Погрешность измерения люксметра в основных диапазонах составляет ±10% от значения измеряемой освещенности, кроме диапазона 0,1 ...0,2 лк, в котором погрешность ± 30%.
Рис. 5 - Принципиальная электрическая схема люксметра Ю116
Цифровой измеритель освещенности АТТ-1508 предназначен для измерения освещенности в диапазоне 0,1...20 000 лк с погрешностью ±5 % от различных источников света: ламп накаливания и газоразрядных ламп. Прибор имеет функции удержания текущего показания, записи максимального, минимального и среднего показаний, относительного показания в процентах. Прибор снабжен жидкокристаллическим дисплеем с высокой яркостью результатов измерения. В качестве датчика использован фотодиод с фильтром коррекции цвета.
Измеритель освещенности АТТ-1505 предназначен для измерения освещенности в диапазоне 0...50 000 лк с погрешностью ± 4 % от источников света различного типа: естественного света, ламп накаливания, газоразрядных ламп.
Прибор имеет функции удержания текущего показания, записи максимального, минимального и среднего значений, относительных измерений в процентах, измерения в люксах, автоматического выключения прибора, передачи данных в компьютер. Датчиком света служит специализированный фотодиод с цветокорректирующим фильтром. Результаты измерений выдает дисплей — высококонтрастный ЖКИ.
Прибор «ТКА-Люкс» предназначен для измерения освещенности, создаваемой любыми произвольно пространственно расположенными источниками излучения, в диапазоне 1...200 000 лк с погрешностью 6 %. Прибор имеет цифровую индикацию.