Как работает люксметр?

Для различных ситуаций производственного, научного, образовательного или бытового характера может потребоваться измерить степень освещенности. Это можно сделать с хорошей точностью при помощи специального прибора, который носит название люксметр. Этот прибор является одной из разновидностей фотометров. В частности, люксметр – это устройство, которое в состоянии измерить величину светового потока, попадающего на поверхность определенной площади. Для большинства таких приборов используется единица измерения «люкс», что обозначается аббревиатурой «лк», а в международной системе единиц - «lx». Один люкс соответствует уровню светового потока равного 1 лм (люмен), попадающего на поверхность площадью 1 м². Где используются люксметры, а также на каком принципе они работают, давайте подробней остановимся на этих вопросах.    

Где применяются люксметры?

Если требуется точно или относительно точно определить уровень освещенности, то в любом таком случае используется люксметр. Данный прибор может быть использован:

• в научных и лабораторных целях;
• при определении нормативных условий освещения в учебных и детских дошкольных заведениях;
• для целей охраны труда на предприятиях производственного или любого другого типа;
• при наблюдении за небесными объектами в астрофизических целях;
• в производствах, где важно точное значение светового потока;
• при выращивании тепличных сельскохозяйственных культур и цветов;
• при хранении светочувствительных веществ, изделий или продуктов;
• в бытовых целях, к примеру, при выращивании комнатных растений;
• в других случаях.

Варианты применения разнообразны, поэтому и прибор этого типа следует покупать в зависимости от той задачи, которая стоит перед вами. Различия здесь будут заключаться не только в цене и производителях, разные люксметры могут иметь различную точность и диапазон измерения. На каком принципе работает данное устройство?

Принцип работы люксметра

Чтобы измерить величину светового потока у люксметров есть приемное окно. В нем располагается чувствительный элемент – полупроводник, в котором происходит передача энергии фотонов электронам. В результате образуется поток свободных электронов и возникает постоянный ток. Величина силы тока будет прямо пропорциональна интенсивности светового излучения. Контроллер прибора регистрирует силу тока и корректно отображает на дисплее уровень освещенности.

Данный принцип работы будет таким же, как у солнечных батарей, устанавливаемых на солнечных электростанциях промышленной или бытовой мощности. Разница будет заключаться лишь в том, что у солнечных батарей эту технологию оптимизировали для увеличения КПД, а в люксметрах для точности получения итогового результата измерения. Полупроводниковый сенсор в состоянии регистрировать не только световой поток видимого спектра. Поток электронов будет также возникать от попадания ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Чтобы разделить световые потоки разного типа, прибор имеет соответствующие фильтры на приемнике от УФ и инфракрасного излучения. Так повышается точность измерения.

Люксметр проводит измерение освещенности с разной степенью точности. Более простые приборы имеют погрешность до 10%, а современные и более точные до 1%. Если в пределах погрешности вас удовлетворяют полученные результаты, то такой прибор и стоит покупать. Также на точность измерения влияет угол попадания светового потока на приемник. Чем ближе этот угол к 90 градусам, тем больше энергии фотонов передается, и выше сила тока, однако здесь верно и обратное.

Также стоит отметить, что у люксметров есть специализация. Они могут с большей точностью определять световой поток в определенном спектре интенсивности излучения. Есть узконаправленные устройства, предназначенные для строго специальных целей. От практической задачи зависит выбор соответствующего люксметра.