Principi merjenja, vrste in kalibracija merilnikov osvetlitve
1. Merilni princip merilnika osvetljenosti:
Fotovoltaične celice so fotoelektrične komponente, ki svetlobno energijo neposredno pretvarjajo v električno. Ko svetloba zadene površino selenove fotonapetostne celice, preide vpadna svetloba skozi kovinski tanek film 4 in doseže vmesnik med polprevodniško plastjo selena 2 in kovinskim tankim filmom 4, pri čemer ustvari fotoelektrični učinek na vmesniku. Velikost ustvarjene potencialne razlike je v določenem sorazmerju z osvetljenostjo na površini fotocelice, ki sprejema svetlobo. Če je v tem času priključeno zunanje vezje, bo tok stekel, trenutna vrednost pa bo prikazana na mikroampermetru z luksi (Lx) kot lestvico. Velikost fototoka je odvisna od jakosti vpadne svetlobe in upora v vezju. Merilnik osvetljenosti ima prestavno napravo, tako da lahko meri visoko ali nizko osvetljenost. Vrste merilnikov osvetlitve: 1. Vizualni merilnik osvetlitve: nepriročen za uporabo, nizka natančnost, redko uporabljen 2. Fotoelektrični merilnik osvetlitve: Običajno se uporabljata merilnik osvetlitve s selenovimi fotocelicami in merilnik osvetlitve s silicijevimi fotocelicami
2. Vrste merilnikov osvetljenosti:
1. Vizualni merilnik osvetlitve: nepriročen za uporabo, nizka natančnost, redko uporabljen
2. Fotoelektrični merilnik osvetlitve: običajno uporabljen merilnik osvetlitve s selenovimi fotocelicami in merilnik osvetlitve s silicijevimi fotocelicami
Zahteve glede sestave in uporabe fotoelektričnega merilnika osvetljenosti:
1. Sestava: mikroampermeter, prestavni gumb, nastavitev ničelne točke, terminal, fotocelica, korekcijski filter V(λ) itd.
Običajno uporabljen selenov (Se) fotocelični ali silikonski (Si) fotocelični merilnik osvetlitve, znan tudi kot merilnik luksov
2. Zahteve za uporabo:
① Fotovoltaične celice uporabljajo fotocelice iz selena (Se) ali fotocelice iz silicija (Si) z dobro linearnostjo; še vedno lahko ohranijo dobro stabilnost po dolgotrajnem delu in imajo visoko občutljivost; ko je E visok, izberite fotocelice z visokim notranjim uporom, ki imajo nizko občutljivost in dobro linearnost, ki jih močna svetloba ne poškoduje zlahka
② V notranjosti je korekcijski filter V(λ), ki je primeren za osvetlitev svetlobnih virov z različnimi barvnimi temperaturami, napaka pa je majhna
③Dodajte kompenzator kosinusnega kota (opalescentno steklo ali bela plastika) pred fotocelico, ker ko je vpadni kot velik, fotocelica odstopa od kosinusnega pravila
④ Merilnik osvetlitve mora delovati pri sobni temperaturi ali blizu temperature prostora (odmik fotocelice se spreminja s temperaturo)
3. Kalibracija merilnika osvetljenosti:
Načelo kalibracije:
Naj Ls navpično obseva fotocelico → E=I/r2, spremeni r, da dobi vrednost fototoka pri drugačni osvetljenosti, in pretvori trenutno lestvico v lestvico osvetljenosti v skladu z ustreznim razmerjem med E in i.
Metoda umerjanja:
Z uporabo standardne svetilke za jakost svetlobe pod delovno razdaljo približnega točkovnega svetlobnega vira spremenite razdaljo l med fotocelico in standardno žarnico, zabeležite odčitke ampermetra na vsaki razdalji in izračunajte osvetljenost E po inverznem kvadratnem zakonu razdalje E=I/r2 in nato izračunajte osvetlitev E z. S tem lahko dobite niz vrednosti fototoka i z različno osvetlitvijo in naredite krivuljo spremembe fototoka i in osvetlitve E, ki je umeritvena krivulja merilnik osvetljenosti. Iz tega se lahko izvede kalibracija merilnika osvetljenosti z razdelitvijo številčnice merilnika osvetljenosti.
Dejavniki, ki vplivajo na umeritveno krivuljo:
Fotocelico in galvanometer je treba ob zamenjavi ponovno umeriti; merilnik osvetljenosti je treba ponovno umeriti po določenem obdobju uporabe (običajno 1-2-krat v enem letu); visoko natančen merilnik osvetljenosti je mogoče kalibrirati s standardno svetilko za jakost svetlobe; Kalibracijsko območje merilnika osvetljenosti je mogoče spremeniti z razdalje r, izbrati pa je mogoče tudi različne standardne sijalke in izbrati ampermeter majhnega dosega.
