|
Свой на Aqa.ru
 |
Самодельный прикидочный "люксметр" из DT-830 и Navigator NSL-MT (страница 4) |
|
Многие аквариумисты в своей практике сталкиваются с необходимостью измерить освещенность в своем аквариуме или просто сравнить освещенность после установки дополнительных ламп, отражателей, и.т. Для этих целей существуют специальные приборы, люксметры. Но приборы эти не дешевые, да и требуются не часто, что делает их покупку в большинстве случаев неоправданной. В то же время в сети есть попытки изготовления упрощенных самоделок на основе простеньких тестеров и фотоэлементов (солнечных батарей) от калькуляторов и появившихся последнее время в продаже дешевых "садовых светильников". Вот и я решил сделать подобный приборчик. За основу взял элемент от   Элемент имеет размеры 4х4см, снаружи выполнен из силикатного стекла, изнутри из пластика, уже герметичен и имеет неплохую равномерность преобразования светового потока в электрический ток. В качестве прибора регистрирующего этот ток взял один из самых дешевых и распространенных китайских тестеров серии DT-830. Такие у многих есть дома, у меня нашелся DT-832. Основная ошибка самодельщиков, попытка измерять напряжение на выводах элемента, а не ток им продуцируемый. Такой подход приводит к очень большой нелинейности преобразования, сложностью интерпретации полученных значений, ... , короче ничего хорошего. Подробно останавливаться на этом не буду, поверим мне наслово (коротко затрагивали Эксперимент по проверке эффективности отражателей ).  Так выглядит элемент от Navigator NSL-MT после удаления всего "лишнего".     Что нужно сделать для того что бы мерять ток, а не напряжение? Правильно, надо что бы этот ток хотя бы был. Для этого подключим к нему наш прибор в режиме измерения тока 2000 мкА. Теперь при освещении элемента, через относительно низкое входное сопротивление прибора пойдет эл. ток (в режиме измерения напряжения входное сопротивление прибора очень велико, и в первом приближении считается что его нет). Для калибровки прибора потребуется люксметр (придется где то одолжить на вечер). Мне удалось одолжить целых два и на долго. Но о приборах и методике калибровки позже. В результате получили такую табличку зависимости тока от освещенности, рис 1. Да, получили, но удобно ли ей пользоваться? Нет, во первых ее надо всегда иметь под рукой. Во вторых, как определить освещенность, если например прибор показывает ток 1000 мкА? Придется или каждый раз делать какие то вычисления или составлять более подробную таблицу или график. А можно ли как то проще? Попробуем. Для этого вначале вспомним, как обычно измеряют эл. ток. В большинстве случаев измеряют падение напряжения на резисторе включенном в цепь этого тока. Так и сделаем, подключим резистор и будем мерять на нем напряжение. На рисунке 2 приведены все три схемы. Встает естественный вопрос, а какого номинала выбрать этот резистор? С одной стороны, чем меньше резистор, тем выше линейность зависимости тока от освещенности, но тем меньше падение напряжения на резисторе, ниже точность. А вот тут самое интересное! Выбираем такой номинал резистора, при котором падение напряжения по величине совпадает с величиной освещенности измеренной настоящим люксметром. Для этого устанавливаем подстроечный резистор, например такой рис 4. Далее делаем так, устанавливаем освещенность 2000 лк и выставляем подстроечным резистором (рис 3) напряжение на приборе 200 мВ (диапазон 2000 мВ). Далее меняя освещенность записываем полученные прибором данные. На значениях до 200 мВ переключаем тестер на диапазон 200 мВ, при бОльших переходим на диапазон 2000 мВ. Получаем такую таблицу (рис 5). Ну как, впечатляет? Меня такая точность без всяких таблиц преобразований вполне устроит. Погрешность заводского прибора использованного для калибровки 8%.     На сегодня хватит. О приборах и том как калибровал, о том как можно попытаться повысить точность измерения и о том что делать если показания прибора разбегаются с реальной освещенностью, почему в последней таблице такой странный ряд, может и еще о чем, в следующих сообщениях. С уважением А.А. PS Хочу напоследок заметить, в таких приборах самое главное это качественный преобразователь (включая соответствующие фильтры), а в этом приборе он упрощенный, без всяких фильтров, так что проблемы со спектральными характеристиками дадут о себе знать. Будут и другие. Можно конечно усложнить схему, дополнить электроникой, дорабатывать сам преобразователь, но смысла в этом никакого не визу. Как не приводи в соответствие показания этой самоделки настоящему люксметру, она им не станет. Но на это никто и не претендует. Это вариант очень дешевого прибора для "прикидочных" измерений-сравнений. На большее рассчитывать не стоит. Хотя бюджетные резервы повысить точность преобразования еще есть, и я их позже приведу. Изменено 7.7.11 автор AlexAlex |
|
|
07/07/2011 02:02:21
#1452611 |
|
На премодерации
|
|
|
07/12/2021 18:32:27
#2965221 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru, Советник
 |
|
forez Если есть не нужен. Но спектрометр примерно в 10 раз дороже парметра. Так, что с есть, часто есть определённые наряги. |
|
|
07/12/2021 18:52:22
#2965226 |
|
Модератор , Советник
|
|
forez Только затем, что спектрометр дорогой, и обычно его нет. Ну и не всякий спектрометр дает абсолютные значения, некоторые могут показывать только относительное соотношение между линиями спектра, но не их энергию. |
|
|
07/12/2021 18:53:28
#2965227 |
|
На премодерации
|
|
|
У меня появилось рационализаторское предложение, как из фоторезистора и пробника сделать спектрометр: |
|
|
07/12/2021 20:01:30
#2965247 |
|
Завсегдатай
|
|
forez Выше по теме уже обсуждалось, гляньте. forez Именно спектроскоп можно сделать дешевле и быстрее, и даже без электроники. А то и спектрометр, например: https://publiclab.or... Изменено 7.12.21 автор Gleb |
|
|
07/12/2021 20:03:59
#2965248 |
|
|
|
На премодерации
|
|
|
07/12/2021 20:07:30
#2965251 |
|
На премодерации
|
|
|
Еще одно рационализаторское предложение: |
|
|
07/12/2021 20:23:01
#2965257 |
|
Завсегдатай
|
|
forez Спектроскоп позволяет увидеть спектр, спектрометр — померить. forez Это будет типа спектроскоп. Светодиоды особо интересной картинки не дадут, они обычно излучают примерно во всем в видимом диапазоне. forez А для этого понадобится спектрометр, чтобы понять, сколько какой длины волны надо. Изменено 7.12.21 автор Gleb |
|
|
07/12/2021 20:34:04
#2965263 |
|
|
|
На премодерации
|
|
|
|
|
|
07/12/2021 20:37:10
#2965264 Нравится serg_42
|
|
Завсегдатай
|
|
|
07/12/2021 20:38:31
#2965265 |
|
На премодерации
|
|
Gleb А кто нам мешает их квантовать, как Бор или дифференцировать, как Лейбниц ? Я серьезно. Просто квантуем. Изменено 7.12.21 автор forez |
|
|
07/12/2021 20:44:28
#2965268 |
|
|
|
Завсегдатай
|
|
|
07/12/2021 20:46:17
#2965270 |
|
Модератор , Советник
|
|
forez С такими проблема в приципе, не для всех длин волн такие есть. А какие есть, те достаточно дороги. Реально в спектрометрах обычно так не делают. Обычно свет просто разлагают, например, дифракционной решеткой, а далее стоит ПЗС-линейка. Ну и все это не дешево, особенно с учетом необходимости калибровки и достижения стабильности. А если хочется просто спектроскоп без точных измерений, то вполне годится такой: https://aliexpress.r... Измерять в цифрах не умеет, но увидеть спектр можно вполне подробно. В солнечном свете даже фраунгоферовы линии видны. |
|
|
07/12/2021 21:55:05
#2965291 Нравится forez
|
|
На премодерации
|
|
Constantin_K Такие бывают в продаже ? Можно приставить к диоду призму, затенить помещение. А вдали, там, где сплошной спектр достаточно растянется, пройтись фоторезистором и заквантовать измерения на разных участках. |
|
|
08/12/2021 02:26:34
#2965381 |
|
|
|
Модератор , Советник
|
|
forez Перед призмой нужна какая-то оптическая система, формирующая узкий луч. Ну и дифрационная решетка лучше разлагает, чем призма. А у любого фоторезистора своя кривая спектральной чувствительности, которую надо учитывать. Если все эти факторы учесть, плюс время, то такая самодельная процедура и будет стоить, как готовый спектрофотометр. |
|
|
08/12/2021 10:24:20
#2965403 Нравится forez
|
|
На премодерации
|
|
Constantin_K А линза не может сформировать луч ? Здесь главное - пересчет из попугаев в люксы, милливатты и т.д. А еще лучше - если бы иметь полученный спектр от эталонного источника света и подгонять под него свою систему. Тогда не важно, какой фоторезистор или иной датчик. Ну это так, теоретические рассуждения. Интересно, где и что можно приобрести в качестве дифр.решетки. DVD наверное, не лучший вариант. |
|
|
08/12/2021 16:43:55
#2965576 |
|
Завсегдатай
|
|
forez Диск норм. На алишечке продают прямо-таки дифракционные решетки. Да и призмы. |
|
|
08/12/2021 21:19:29
#2965665 |
|
|
|
Постоянный посетитель
|
|
|
Что-то тема из топика "простой люксметр из говна и палок" медленно, но уверенно смещается в сторону навороченной спектрометрии. |
|
|
09/12/2021 12:48:31
#2965860 Нравится Constantin_K
|
Загружаю
форму....
