Что измеряет люксметр: подробно о видах, принципе работы и применение устройства

Люксметром называют прибор для измерения освещенности. Это разновидность фотометров – устройств, используемых для определения фотометрических, т. е. световых величин.

Единицей измерений люксметра выступает люкс, принятый в Международной системе единиц (СИ). Один люкс – это освещенность поверхности площадью 1 м² при величине падающего светового потока, равном 1 люмену (лм). К примеру, если лампа освещает 1 м² и дает излучение 100 лм, то освещенность составит 100 лк. Для примера можно привести типичные значения освещенности:

• Светлая комната, освещенная солнцем – 100 лк.
• На улице в солнечный день – 100 тыс. лк.
• На улице в пасмурный день – 1 тыс. лк.
• Свет ночью при полной луне – 0,2 лк.

В свою очередь, люмен – это световой поток от точечного однородного источника с силой света от 1 кд в телесный угол, равный 1 стерадиану. То есть 1 лм = 1 кд · ср или 1 лк · м².

Таким образом, освещенность в условиях внутреннего или уличного освещения – это то, что можно измерить с помощью люксметра. Для каждого объекта жилого и нежилого назначения законом устанавливаются свои нормы освещенности. Обычно их учитывают еще при проектировании здания или сооружения. Освещенность обозначается буквой E и вычисляется по формуле E = Ф/S, где Ф – световой поток (лм), S – освещаемая площадь (м²).

Устройство люксметра

Принцип работы люксметра заключается в преобразовании светового потока в электрическую энергию. Они находятся между собой в прямо пропорциональной зависимости. После попадания света прибор фиксирует фототок, измеряет его и выводит величину на табло. Если рассматривать более подробно, то прибор работает следующим образом:

1. Световой поток попадает на фотоэлемент и высвобождает электроны.
2. Световой поток преобразуется в электрическую энергию.
3. Устройство фиксирует ток, после чего показывает результаты на шкале или дисплее.

Для выполнения этого процесса внутри устройства предусмотрены:

• Фотоэлемент (фотоприемник), чаще всего селеновый. Это полупроводник, принимающий на себя свет и преобразующий его в ток. Прием светового потока и передача энергии электронам – это и есть то, для чего предназначен фотодатчик люксметра.
• Аналоговый или цифровой индикатор. Аналоговый представляет систему из шкалы и стрелки, которая двигается при фиксации электрического тока. Цифровые люксметры оснащены ЖК-дисплеем, на котором результат регистрации фототока отражается в цифрах.

Виды люксметров

Как было сказано выше, люксметры могут быть аналоговыми и цифровыми. У каждого есть свои особенности:

• Аналоговые. Более простые и недорогие, но дают не слишком точные результаты. Аналоговый индикатор представляет собой шкалу со стрелкой.

• Цифровые. Более новые устройства с дисплеями. Такие приборы дают максимально точные показания.

Еще люксметры делятся на виды в зависимости от характера устройства:

• Моноблоки. Датчик и индикатор находятся в одном корпусе. Лишь у нескольких моделей датчик может сниматься. В труднодоступных местах измерение может доставлять неудобства.

• С выносным датчиком. Фотоэлемент и индикатор – 2 отдельных устройства, соединенные между собой гибким проводом. Подобные приборы удобнее всего, когда нужно измерить величину освещенности под разными углами.

При выборе люксметра стоит учитывать, в каких условиях он будет применяться. Для применения в быту подойдут моноблоки. Для измерения освещенности на рабочем месте удобнее будут люксметры с выносным датчиком. Такие устройства дают более точные результаты. В профессиональной сфере используют люксметры, оснащенные дополнительными деталями:

• светорассеивающими насадками (позволяют измерять освещенность при очень ярких источниках света);
• светофильтрами, приближающими чувствительность фотоэлемента к уровню, свойственному человеческому глазу;
• насадками для уменьшения погрешности измерений при косо падающем свете и пр.

Также существуют люксметры, способные определять неравномерность и среднее значение освещенности. В них может быть встроенная память, позволяющая переносить информацию на компьютер. В зависимости от дополнительных функций люксметры могут быть представлены еще несколькими видами. Среди них:

• Люксметр-яркомер. Кроме основной функции может измерять яркость светящихся объектов.
• Люксметр-пульсомер. Дополнительно способен определять коэффициент пульсации, например, свечения экранов мобильных устройств и компьютерных мониторов.
• Универсальные люксметры. Многофункциональные приборы, сочетающие в себе функции люксметра, яркомера и пульсомера.

Как пользоваться люксметром

При определении освещенности люксметром важно правильно направлять устройство. Здесь стоит учитывать, что максимальные показатели получаются, когда световой поток падает перпендикулярно.

В целом для проведения измерений люксметр нужно включить и расположить на рабочей поверхности, наклонной или горизонтальной. Конкретные особенности работы будут зависеть от модели устройства. Здесь стоит воспользоваться инструкцией по эксплуатации от производителя.

Важные правила работы с люксметром:

• Предварительно убедиться, что стрелка прибора установлена на 0.
• В процессе измерения прибор должен быть в неподвижном состоянии, поскольку движения могут повлиять на результат.
• При измерении не должно быть посторонних источников света, поскольку они также влияют на конечные результаты. Оставляют только те, светильники, от которых требуется учесть освещенность помещения.