Что такое люксметр?

При необходимости измерить величину освещенности в какой-либо точке, применяется специальный прибор, который носит название люксметр. Полученный результат, который будет отображаться на дисплее прибора, укажет на суммарный уровень освещенности, исходящий от всех источников света для данной точки. Прибор показывает результат в единицах измерений «люкс». Для нас привычным обозначением таких единиц является аббревиатура «лк», а в международном стандарте «lx».

Обозначает эта единица величину светового потока, выраженного в люменах (лм), на единицу площади, выраженную в квадратных метрах. Таким образом 1лк = 1лм/1м². Давайте подробней разберем вопрос, где применяются такие устройства, на каком принципе работают и из чего состоят?   

Области применения люксметров

Люксметры применяются в самых разных ситуациях и сферах человеческой деятельности. Здесь можно выделить:

• для определения правильных условий уровня освещенности в школах, детских садах и других детских заведениях;
• при аттестации рабочих мест на санитарные и прочие нормы, действующие у нас в стране;
• при хранении определенных материалов или продуктов, чувствительных к освещению;
• в сельском хозяйстве при выращивании культурных растений на открытом грунте или в теплицах;
• на предприятиях, где такой параметр играет важную роль в производственных циклах;
• в образовательных и бытовых целях, к примеру, для создания правильной освещенности комнатным растениям;
• в научных целях, к примеру, в астрономии и астрофизике, или использовании в лабораториях;
• в других ситуациях.

Примеров довольно много применения люксметров. При этом сами устройства могут иметь стационарное, а могут иметь мобильное исполнение. Первый вариант чаще всего применяется в производственных целях, а также для контроля работы оборудования.

Из чего состоит люксметр?

Перед тем как описать принцип работы люксметра, можно остановиться на его строении. Тут следует выделить такие основные элементы:

• приемное окно, куда попадают фотоны от источников света;
• фильтр ультрафиолетового излучения;
• датчик прибора, реагирующий на попадание фотонов на чувствительный элемент;
• контроллер, рассчитывающий в численном виде величину освещенности;
• дисплей, на котором в люксах можно непосредственно увидеть величину освещенности;
• кнопки управления и корпус.

Разные по классу точности и исполнению люксметры будут отличаться не только по стоимости, здесь можно выделить различное их применение. Оно будет зависеть от задачи, а также от требований точности при проведении конкретных измерений. Часто такие устройства снабжаются и дополнительными функциями. Есть универсальные модели, оснащенные серией выносных или встроенных детекторов, и способные на проведение 3-5 видов различных измерений.  

Как работает люксметр?

Теперь можно рассмотреть принцип работы люксметра. Суммарный поток фотонов от различных источников света попадает в приемное окно прибора. После прохождения специального фильтра, такой поток «очищается» от ультрафиолетового спектра света, и остается только видимый человеческим глазом спектр. Далее он попадает на датчик люксметра, который представляет собой полупроводник. В этом полупроводнике при попадании на него фотонов происходит освобождение электронов, что приводит к появлению тока. Причем величина этого тока будет напрямую зависеть от силы потока падающих на датчик фотонов.

На таком же принципе работают солнечные панели, вырабатывающие электроэнергию, но у данных устройств разные задачи. В панелях производители стараются увеличить КПД, а в люксметрах достичь наилучшей точности при определении уровня освещенности. Поэтому в них устанавливается ультрафиолетовый фильтр, так как фотоны по длине волны, соответствующие УФ диапазону также будут влиять на силу генерации тока в датчике, а нам это не нужно для наших целей.

Далее микросхема прибора регистрирует величину силы появившегося тока, и переводит ее в понятные нам значения уровня освещенности. В применении люксметры просты, достаточно знать нормативную или оптимальную величину уровня освещенности, которую следует сравнить с полученными в результате измерения данными. Так мы сразу увидим действительную картину и сможем на нее повлиять при помощи увеличения или наоборот уменьшения освещенности.