Các loại máy đo độ sáng và nguyên lý đo của chúng
Các loại đèn chiếu sáng và nguyên lý đo Đèn chiếu sáng (hay lux mét) là dụng cụ chuyên dùng để đo quang và độ sáng. 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 một tế bào quang điện silicon và một micro ampe kế.
Nguyên lý đo của máy đo ánh sáng:
Tế bào quang điện là thành phần quang điện tử chuyển đổi năng lượng ánh sáng trực tiếp 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 giao diện giữa lớp selen bán dẫn 2 và màng kim loại 4, tạo ra hiệu ứng quang điện trên giao diện. Độ lớn của chênh lệch điện thế tạo ra có mối quan hệ tỷ lệ nhất định với độ chiếu sáng trên bề mặt nhận ánh sáng của tế bào quang điện. Tại thời điểm này, nếu một mạch bên ngoài được kết nối, dòng điện sẽ chạy qua và giá trị hiện tại sẽ được biểu thị trên microampe với thang đo lux (Lx). Kích thước của dòng quang điện phụ thuộc vào cường độ ánh sáng tới và điện trở trong vòng dây. Máy đo độ sáng có thiết bị chuyển số nên có thể đo được cả độ sáng cao và độ sáng thấp.
Các loại máy đo độ sáng:
1. Máy đo độ sáng thị giác: sử dụng bất tiện, không chính xác lắm, ít dùng
2. Máy đo độ sáng quang điện: Máy đo độ sáng quang điện selen và máy đo độ sáng quang điện silicon thường được sử dụng
Thành phần và yêu cầu sử dụng của máy đo độ sáng tế bào quang điện:
1. Thành phần: microampe, núm xoay, điều chỉnh điểm 0, cực, tế bào quang điện, bộ lọc hiệu chỉnh V(λ), v.v. Tế bào quang điện Selenium (Se) hoặc tế bào quang điện silicon (Si) thường được sử dụng làm máy đo độ sáng, còn được gọi là lux mét.
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; chúng có thể duy trì sự ổn định tốt trong thời gian dài và có độ nhạy cao; khi E cao, sử dụng tế bào quang điện có điện trở trong cao, độ nhạy thấp và độ tuyến tính tốt. , không dễ bị hư hỏng do tiếp xúc với ánh sáng mạnh
② Có bộ lọc hiệu chỉnh V (λ) bên trong, phù hợp để chiếu sáng các nguồn sáng có nhiệt độ màu khác nhau và có sai số nhỏ.
③Thêm một bộ bù góc cosin (thủy tinh trắng đục hoặc nhựa trắng) ở phía trước tế bào quang điện. Nguyên nhân là khi góc tới lớn thì tế bào quang điện bị lệch khỏi định luật cosin.
④Máy đo độ sáng phải hoạt động ở nhiệt độ phòng hoặc gần nhiệt độ phòng (độ trôi của tế bào quang điện thay đổi khi nhiệt độ thay đổi)
Hiệu chuẩn máy đo ánh sáng:
Nguyên tắc hiệu chuẩn:
Cho Ls chiếu sáng tế bào quang điện theo phương thẳng đứng→E=I/r2. Bằng cách thay đổi r, có thể thu được các giá trị dòng quang dưới ánh sáng khác nhau. Thang đo hiện tại được chuyển đổi thành thang đo độ chiếu sáng dựa trên mối quan hệ tương ứng giữa E và i.
Phương pháp hiệu chuẩn:
Dùng đèn chuẩn cường độ sáng thay đổi khoảng cách l giữa tế bào quang điện và đèn chuẩn ở khoảng cách làm việc xấp xỉ của nguồn sáng điểm, ghi số chỉ của ampe kế ở mỗi khoảng cách và tính độ rọi E theo bình phương nghịch đảo định luật khoảng cách E=I/r2, vì Điều này có thể nhận được một loạt giá trị dòng quang điện i với độ sáng khác nhau và vẽ đường cong thay đổi của dòng quang điện i và độ sáng E, là đường cong hiệu chuẩn của máy đo độ sáng. Từ đó, mặt số của máy đo độ sáng có thể được phân loại, đó là đường cong hiệu chuẩn của máy đo độ sáng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến đường cong hiệu chuẩn:
Tế bào quang điện và điện kế cần được hiệu chuẩn lại khi thay thế; máy đo độ sáng phải được hiệu chuẩn lại sau khi sử dụng một thời gian (thông thường nó phải được hiệu chuẩn 1-2 lần một năm); máy đo độ sáng có độ chính xác cao có thể được hiệu chỉnh bằng đèn tiêu chuẩn cường độ ánh sáng; mở rộng Phạm vi hiệu chuẩn của máy đo độ sáng có thể thay đổi khoảng cách r hoặc có thể sử dụng các loại đèn tiêu chuẩn khác nhau và có thể sử dụng điện kế phạm vi nhỏ.
