 |
Люксметр. Назначение, принцип построения
|
|
|
|
В данной работе вентильный фотоэлемент представляет собой полупроводниковый диод (рисунок 1), чувствительным элементом которого является полупроводник p-типа, на котором специальной обработкой образован тонкий слой полупроводника n-типа, и разделяющий их тончайший запорный слой, называемый p-n – переходом.
Сверху полупроводник покрыт полупрозрачным металлическим слоем или сеткой 1 из серебра, золота или платины, служащей верхним электродом. Нижним электродом является металлическое основание 2.
Под действием светового потока, проникающего через полупрозрачный электрод и тонкий слой n-полупроводника, вследствие фотоэффекта в p-полупроводнике образуется повышенная концентрация электронно-дырочных пар. Электроны увлекаются потенциальным барьером на границе p-n – перехода и беспрепятственно проникают в слой n-полупроводника, заряжая его отрицательно, а дырки, оставшиеся в p-полупроводнике, заряжают его положительно. В результате этого процесса между электродами возникает разность потенциалов, значение которой зависит от интенсивности светового потока и интегральной чувствительности фотоэлемента.
Рисунок 1 –Вентильный фотоэлемент и его эквивалентная схема
Если к электродам освещаемого вентильного фотоэлемента подключить сопротивление нагрузки Rн, то под действием возникшей фото-ЭДС в цепи потечёт электрический ток, который, как это следует из эквивалентной схемы фотогенератора (рисунок 1б), будет:
, (3)
где Rn(Ф) –внутреннее сопротивление фотоэлемента, являющееся функцией светового потока;
Rk –сопротивление контактов;
Iф= КФ –первичный фототок, возбуждаемый в фотогенераторе (вентильном фотоэлементе).
|
|
|
При малых значениях потока и малых сопротивлениях нагрузки Rk+ Rn<< Rn(Ф) ток в нагрузке будет линейной функцией светового
потока. При больших световых потоках световые характеристики нелинейны даже в режимах короткого замыкания, так как в этом случае Rn(Ф)< Rk.
Следует отметить, что вентильные фотоэлементы обладают большой инерционностью, из-за чего они могут быть использованы лишь при постоянных световых потоках.
В качестве примера в таблице 1 приведены основные технические характеристики вентильного фотоэлемента ФЭСС-2 (сернисто-серебряный).
Таблица 1 – Основные параметры вентильного фотоэлемента ФЭСС-2
| Тип фотоэлемента | Интегральная чувствительность, мкА/лм | Внутреннее темновое сопротивление, Ом | Максимальная частота, Гц | Фото-ЭДС, мВ |
| ФЭСС-2 | 3500…8000 | 1500…3000 | 5…10 | 60…150 |
Люксметр Ю-116 позволяет измерять освещённость в диапазоне от 5 до 100 лк. Существует два основных предела измерений: (5 – 30) лк и (17 – 100) лк. Выбор предела осуществляется дискретно.
На рисунке 2 изображена передняя панель люксметра Ю-116.
Фиксацией кнопок 1 или 2 можно выбрать необходимый предел измерений. Расширение предела осуществляется с помощью светофильтров М10, М100, М1000, обозначенных на рисунке (К, М), (К, Р) и (К, Т) соответственно.
Рисунок 2 – Передняя панель люксметра Ю-116
Функциональная схема люксметра Ю-116 представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Функциональная схема люксметра Ю-11
Обозначения на рисунке следующие: 1 – источник света; 2 – светофильтр; 3 – вентильный фотоэлемент; 4 – делитель напряжения; 5 – усилитель; 6 – микроамперметр.
Проходящий через светофильтр 2, световой поток, преобразуется в вентильном фотоэлементе в электрический сигнал, который после преобразования в блоке 4 и усиления в блоке 5 поступает на микроамперметр. Шкала микроамперметра градуирована в единицах освещённости.
|
|
|
Опыт 1. Определение зависимости освещённости от расстояния между источником света и освещаемой поверхностью при U=const
Функциональная схема лабораторного макета представлена на рисунке 4 и состоит из ЛАТРа 1, цифрового вольтметра 2, фотоувеличителя 3, фотоэлемента 4, люксметра с набором фильтров 5.
Данный макет даёт возможность получить зависимости освещённости от расстояния между источником света и освещаемой поверхностью, освещённости от питающего напряжения.
|
|
|
A) Социально-экономические принципы.
A. Фаллибилизм принципі
E) Гюйгенс принципі
E) Гюйгенс принципі
G) відповідні права дітей-жертв і свідків відповідно до Конвенції про права дитини та Декларації основних принципів правосуддя для жертв злочинів і зловживання владою.
I. Общие принципы подготовки и требования к оформлению курсовой работы
I. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ
II. Устройство и принцип работы поляриметра П-161
III. Внутренний фотоэффект и его виды. Устройство и принцип работы селенового фотоэлемента.
III. Принцип дифференциации – интеграции, выступающий в качестве критерия развития структуры.
