Як працює люксметр?

Для різних ситуацій виробничого, наукового, освітнього чи побутового характеру може знадобитися виміряти ступінь освітленості. Це можна зробити з хорошою точністю за допомогою спеціального приладу, який зветься люксметр. Цей прилад є одним з різновидів фотометрів. Зокрема, люксметр – це пристрій, який може виміряти величину світлового потоку, що потрапляє на поверхню певної площі. Більшість таких приладів використовується одиниця виміру «люкс», що позначається абревіатурою «лк», а міжнародної системі одиниць - «lx». Один люкс відповідає рівню світлового потоку, що дорівнює 1 лм (люмен), що потрапляє на поверхню площею 1 м². Де використовуються люксметри, а також на якому принципі вони працюють, давайте докладніше зупинимося на цих питаннях.

Де використовуються люксметри?

Якщо потрібно точно або щодо точно визначити рівень освітленості, то у такому разі використовується люксметр. Цей прилад може бути використаний:

• у наукових та лабораторних цілях;
• щодо нормативних умов висвітлення у навчальних та дитячих дошкільних закладах;
• з метою охорони праці на підприємствах виробничого чи іншого типу;
• при спостереженні за небесними об'єктами з астрофізичною метою;
• у виробництвах, де важливе точне значення світлового потоку;
• при вирощуванні тепличних сільськогосподарських культур та квітів;
• при зберіганні світлочутливих речовин, виробів чи продуктів;
• у побутових цілях, наприклад, при вирощуванні кімнатних рослин;
• в інших випадках.

Варіанти застосування різноманітні, тому і прилад цього типу слід купувати залежно від того завдання, яке стоїть перед вами. Відмінності тут полягатимуть не тільки в ціні та виробниках, різні люксметри можуть мати різну точність та діапазон вимірювання. На якому принципі працює цей пристрій?

Принцип роботи люксметра

Щоб виміряти величину світлового потоку, у люксметрів є приймальне вікно. У ньому міститься чутливий елемент – напівпровідник, у якому відбувається передача енергії фотонів електронам. Внаслідок цього утворюється потік вільних електронів і виникає постійний струм. Розмір сили струму буде прямо пропорційна інтенсивності світлового випромінювання. Контролер приладу реєструє силу струму та коректно відображає на дисплеї рівень освітленості.

Даний принцип роботи буде таким самим, як у сонячних батарей, що встановлюються на сонячних електростанціях промислової або побутової потужності. Різниця полягатиме лише в тому, що сонячні батареї цю технологію оптимізували для збільшення ККД, а в люксметрах для точності отримання підсумкового результату вимірювання. Напівпровідниковий сенсор може реєструвати не тільки світловий потік видимого спектру. Потік електронів також виникатиме від потрапляння ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Щоб розділити світлові потоки різного типу, пристрій має відповідні фільтри на приймачі від УФ та інфрачервоного випромінювання. Так підвищується точність виміру.

Люксметр проводить вимірювання освітленості з різним ступенем точності. Простіші прилади мають похибку до 10%, а сучасні та точніші до 1%. Якщо в межах похибки вас задовольняють отримані результати, такий прилад і варто купувати. Також на точність вимірювання впливає кут влучення світлового потоку на приймач. Чим ближче цей кут до 90 градусів, тим більше енергії фотонів передається, і вища сила струму, проте тут вірне і зворотне.

Також варто відзначити, що люксметри мають спеціалізацію. Вони можуть з більшою точністю визначати світловий потік у певному спектрі інтенсивності випромінювання. Є вузьконаправлені пристрої, призначені для строго спеціальних цілей. Від практичного завдання залежить вибір відповідного люксметра.