Các loại và nguyên lý đo của máy đo độ sáng
Các loại và nguyên lý đo của máy đo độ sáng (còn gọi là luxmeter) là dụng cụ chuyên dùng để đo độ sáng, độ sáng. Phép đo cường độ ánh sáng (độ rọi) là mức độ chiếu sáng của vật thể, nghĩa là tỷ lệ giữa quang thông thu được trên bề mặt vật thể và diện tích được chiếu sáng. Máy đo độ sáng thường bao gồm một tế bào quang điện selen hoặc silicon và một máy đo microampe.
Nguyên lý đo của máy đo độ sáng:
Tế bào quang điện là một phần tử quang điện chuyển đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt của tế bào quang điện selen, ánh sáng tới sẽ đi qua màng kim loại 4 và chạm tới mặt phân cách giữa lớp selen bán dẫn 2 và màng kim loại 4, tạo ra hiệu ứng quang điện tại giao diện. Độ lớn của chênh lệch điện thế được tạo ra tỷ lệ thuận với độ chiếu sáng trên bề mặt của ánh sáng nhận của tế bào quang điện. Tại thời điểm này, nếu một mạch điện bên ngoài được kết nối, một dòng điện sẽ chạy qua và giá trị hiện tại sẽ được biểu thị trên đồng hồ đo microampe với thang đo Lx. Cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào cường độ ánh sáng tới và điện trở trong mạch. Máy đo độ sáng có thiết bị dịch chuyển nên có thể đo được cả độ sáng cao và độ sáng thấp.
Loại máy đo độ sáng:
1. Máy đo độ sáng thị giác: sử dụng bất tiện, độ chính xác thấp, ít dùng
2. Máy đo độ sáng quang điện: Cấu tạo và yêu cầu sử dụng của máy đo độ sáng tế bào quang điện selen và máy đo độ sáng tế bào quang điện silicon thường được sử dụng:
1) Thành phần: máy đo microampe, núm xoay, điều chỉnh mức 0, cực đầu cuối, tế bào quang điện, V（ λ) Hiệu chỉnh thành phần của bộ lọc và các thành phần khác. Máy đo độ sáng tế bào quang điện selen (Se) hoặc tế bào quang điện silicon (Si) thường được sử dụng, còn được gọi là máy đo lux
2) Yêu cầu sử dụng:
① Tế bào quang điện nên sử dụng tế bào quang điện selen (Se) hoặc tế bào quang điện silicon (Si) có độ tuyến tính tốt; Duy trì độ ổn định tốt và độ nhạy cao ngay cả sau khi làm việc kéo dài; Khi sử dụng E cao, hãy chọn các tế bào quang điện có điện trở trong cao, độ nhạy thấp và độ tuyến tính tốt và không dễ bị hư hỏng do bức xạ ánh sáng mạnh
② Thanh toán nội bộ với V（ λ) Sửa bộ lọc, phù hợp để sử dụng chiếu sáng nguồn sáng nhiệt độ không đồng sắc, có sai số nhỏ
③ Lý do phải thêm bộ bù góc cosine (thủy tinh màu trắng đục hoặc nhựa trắng) phía trước tế bào quang điện là vì khi góc tới lớn tế bào quang điện sẽ lệch khỏi quy luật cosine
④ Máy đo độ sáng phải hoạt động ở hoặc gần nhiệt độ phòng (độ trôi của tế bào quang điện thay đổi theo nhiệt độ)
Hiệu chuẩn máy đo độ sáng:
Đặt Ls chiếu xạ tế bào quang điện theo chiều dọc → E=I/r2, thay đổi r để thu được các giá trị dòng quang dưới các mức độ chiếu sáng khác nhau và chuyển thang đo hiện tại thành thang đo độ sáng dựa trên mối quan hệ tương ứng giữa E và i.
Phương pháp hiệu chuẩn:
Bằng cách sử dụng đèn tiêu chuẩn cường độ ánh sáng và thay đổi khoảng cách l giữa tế bào quang điện và đèn tiêu chuẩn ở khoảng cách làm việc gần đúng của nguồn sáng điểm, số đọc của ampe kế ở mỗi khoảng cách sẽ được ghi lại. Độ rọi E được tính bằng cách sử dụng định luật bình phương khoảng cách nghịch đảo E=I/r2. Từ đó, có thể thu được một loạt các giá trị dòng quang điện độ sáng i khác nhau và có thể vẽ được đường cong biến thiên giữa dòng quang điện i và độ sáng E, đây là đường cong hiệu chuẩn của máy đo độ sáng. Điều này có thể được so sánh với mặt số của máy đo độ sáng, là đường cong hiệu chuẩn của máy đo độ sáng.
