Люксметр: устройство и использование прибора

Принцип работы люксметра основан на фотоэлектрическом измерении, что подразумевает наличие фотоэлемента, способного преобразовывать световой поток в электрический сигнал. Этот сигнал, после обработки и усиления, предоставляет пользователю конечный результат измерения освещенности.

Как выбрать хороший люксметр

Люксметр представляет собой специальный инструмент, используемый для измерения уровня освещенности в различных средах. В повседневной жизни этот прибор встречается крайне редко, поскольку он, как правило, предназначен для профессионального применения. Чаще всего с его помощью проверяют соответствие уровня искусственного света установленным нормативам, подтвержденным строительными нормами и правилами (СНиП). В быту пользователи обычно ориентируются на свои ощущения, воспринимая освещение как слишком темное или слишком яркое, что, разумеется, далеко от точных замеров.

Люксметры также применяются в агрономии, например, для контроля условий роста растений в помещениях с искусственным освещением. Достаточное и равномерное освещение является критически важным для нормального роста растений, их развитие и плодоношение. Все устройства, о которых идет речь, работают по принципу преобразования световой энергии в электрическую, но они могут различаться не только конструкцией, но и диапазоном измерений, точностью и другими параметрами. В этой статье мы представим широкий спектр информации о различных типах люксметров, советами по выбору наиболее подходящего устройства, а также обсудим основные отличия между более доступными и дорогими моделями.

Какие есть виды люксметров

На сегодняшний день люксметры, как правило, являются портативными приборами с ценовым диапазоном от нескольких тысяч до десятков тысяч рублей. Модели, относящиеся к профессиональному классу, характеризуются высокой точностью, широким диапазоном измерений и дополнительно присоединенными функциями, о которых мы упомянем ниже.

Первый критерий классификации люксметров — это их разделение на цифровые и аналоговые устройства. Последние являются устаревшими, так как вместо современного информативного дисплея используют традиционный экран со стрелкой и шкалой. В то время как цифровые модели предоставляют данные в более привычном формате и отличаются высокой точностью благодаря отсутствию погрешностей, связанных со шкалой. Тем не менее, аналоговые устройства все еще могут встречаться в тех местах, где высокая степень точности измерений не является критически важной.

Ещё одним различием между люксметрами является тип датчика. Существует два основных типа: устройства с моноблочным датчиком, встроенным в корпус, и модели с выносным датчиком, который соединяется с прибором через кабель. Какой из этих типов будет более предпочтительным, сложно сказать, так как это во многом зависит от условий использования. Приборы с выносным датчиком считаются более удобными, так как позволяют проводить замеры в труднодоступных местах, хотя такая необходимость возникает далеко не всегда. Важно отметить, что моноблоки зачастую являются бюджетными моделями, предназначенными для повседневного использования, однако на рынке есть и исключения, когда такие устройства обладают высоким качеством и функциями.

Таким образом, делая выбор, стоит уделять больше внимания дополнительным функциям и характеристикам, которые могут быть определяющими. Мы подробнее рассмотрим их в следующем разделе статьи.

Устройство люксметра

• Фотодиод или фотоприемник. Этот компонент является датчиком, который преобразует световую энергию в электрический сигнал, обычно на основе селена или кремния. Используемые в люксметрах фотодиоды, как правило, чувствительны именно к видимому свету.

• Конвертер. Он преобразует сигнал, поступающий от фотодиода, в цифровой формат для дальнейшей обработки, чтобы предоставить пользователю точные данные.

• Индикатор. Его функция заключается в выводе на экран значения освещенности. Это может быть либо аналоговый индикатор со стрелкой, либо более современный цифровой дисплей. Приборы с ЖК-дисплеем обеспечивают более четкое прочтение показаний и могут иметь функцию подсветки.

• Корпус. Он служит для защиты внутренних компонентов прибора, а также обеспечивает комфортное использование прибора.

• Кнопки управления. Они позволяют пользователю управлять функциями устройства, изменять диапазон измерений и т.д.

Кроме основного функционала, в люксметрах могут присутствовать и дополнительные функции, такие как автоматическое отключение, режимы регистрации пиковых значений и удерживания показаний, а также USB-порт для подключения к компьютеру и передачи данных.

Виды люксметров

В зависимости от различных характеристик люксметры могут различаться по типу индикатора, типу датчика, наличию дополнительных функций и деталей.

По типу индикатора устройства бывают двух видов: цифровые и аналоговые.

• Аналоговые. Это простые приборы, выдающие результаты на шкале со стрелкой. Стоимость таких моделей невысока, но их недостаток заключается в меньшей точности измерений по сравнению с цифровыми моделями.

• Цифровые. Такие устройства оснащены ЖК-дисплеями, которые обеспечивают высокую точность измерений. Дисплей может иметь подсветку, что значительно упрощает работу в условиях плохого освещения.

По типу датчика люксметры можно подразделить на следующие категории:

• Со встроенным датчиком. Эти устройства представляют собой моноблоки, в которых датчик и индикатор находятся в одном корпусе. Хотя такие конструкции удобны, они могут создавать некоторые неудобства при проведении измерений в затрудненных условиях.

• С выносным датчиком. В этих моделях фотодатчик соединяется с основным устройством с помощью гибкого шнура, что дает возможность проводить измерения под различными углами и в затрудненных местах.

Дополнительные возможности люксметров могут включать:

• насадки для рассеивания света — позволяют корректировать измерения в условиях высоко ярких источников света;
• специальные светофильтры — такие устройства приблизят чувствительность прибора к уровню восприятия света человеческим глазом;
• насадки для уменьшения погрешностей, позволяющие проводить замеры косо направленным светом и так далее.

К дополнительным функциям также относятся наличие встроенной памяти, USB-порт для передачи показателей на компьютер и другие опции.

Виды и стоимость

Люксметры можно использовать как в закрытых помещениях, так и на улице.

По конструктивным особенностям люксметры могут быть следующими:

• Моноблоки — модели с прочно закрепленными на корпусе датчиками. Эти устройства легкие и удобные для быстрого выполнения измерений, хотя для работы в труднодоступных местах они не подойдут.
• Модели с выносными датчиками — обеспечивают проводное соединение с основными модулями и позволяют измерять параметры в любых направлениях. Именно такие приборы часто используются для оценки условий труда на рабочих местах.

Классификация по типу индикатора:

• Цифровые приборы представляют результаты замеров в электронном формате на дисплее. Эти модели отличаются высокой точностью и удобством использования.
• Стрелочные устройства имеют аналоговый индикатор, который отображает данные с помощью стрелки на градуированной шкале в люксах. Такие приборы менее точные по сравнению с цифровыми аналогами.

Классификация по диапазону функций:

• Бытовые люксметры могут включать как простые модели, отображающие только уровня освещенности, так и устройства, способные вычислять средний уровень освещенности по нескольким замерам. Первые варианты подходят для ситуаций, где необходимо лишь быстро определить уровень освещения, тогда как вторые имеют внутреннюю память и интерфейсы для связи с ПК. Стоимость таких моделей начинается от 1,5 тысяч рублей.
• Профессиональные экземпляры идут в комплекте со светофильтрами. Их фотодатчики практически идентичны по спектральной чувствительности с человеческим глазом, что обеспечивает высокую точность измерений с погрешностью примерно один процент. В моделях для использования на улице могут присутствовать системы фильтров поглощения, расширяющие диапазон работы в ярком освещении. Цены на профессиональные модели стартуют с 10 тысяч рублей.

Как правило, профессиональные люксметры предлагают дополнительные функции и возможности:

• Люксметры-яркомеры могут не только измерять уровень освещенности, но и определять интенсивность свечения источников света. Такие устройства с высоким качеством сборки могут стоить свыше 10 тысяч рублей.
• Люксметры-пульсметры помогают определить еще одно значение – коэффициент пульсации (мерцания) экранов компьютеров, планшетов и телефонов. Эти инструменты идеально подходят для выбора светильников, которые оказывают меньшее влияние на зрение человека. Их цена стартует от 4,5 тысяч рублей.
• Универсальные измерительные приборы позволяют решать широкий спектр задач, связанных с измерениями. Качественные модели такого класса имеют цены от 15 тысяч рублей и выше.

Цены на люксметры зависят от диапазона работы, наличия функций и используемых материалов.

В качестве альтернативы люксметру можно использовать специальные приложения, доступные для платформ iOS и Android. Однако для выполнения высокоточных измерений освещенности рекомендуется использовать полноценные приборы, поскольку точность, предоставляемая приложениями, уступает таковой любому стандартному люксметру и зависит от конструкции самого гаджета.

Критерии выбора люксметра

Если вы решили приобрести люксметр, начните с определения задач, которые он должен решать.

При выборе прибора для измерения освещенности, обращайте внимание на следующие параметры:

• Широта рабочего диапазона и спектральная чувствительность. Каждый прибор имеет свою специфику излучения — например, может работать с только ультрафиолетовым светом или использовать для замеров только неоновые лампы. Существуют также универсальные устройства, которые позволяют настраивать измеряемый диапазон с помощью специального переключателя. В таких образцах индикатор перезапускается при превышении заданного интервала.
• Наличие дополнительных функций. В одном устройстве может быть реализована возможность измерения, кроме освещенности, таких параметров как температура окружающей среды, звуковое давление и другие показатели. Хотя стоимость таких моделей может быть выше, возможности, которые они предоставляют, делают их более выгодным вариантом, так как один прибор может заменить несколько других.
• Габариты устройства. Компактные портативные модели легче переносить и более удобны в эксплуатации.
• Дисплей. Большой экран облегчает считывание информации. Подсветка, наличествующая в некоторых люксметрах, очень полезна для работы при низком уровне освещенности.
• Тип питания. Наличие автономного источника питания предпочтительно, так как это позволяет проводить замеры в любых условиях, не привязывая прибор к сети.
• Подключение к ПК. Для профессиональных моделей данная опция, как правило, обязательная.

Часто возникает необходимость провести оперативный замер уровня освещения. Например, для быстрой настройки осветительной системы. В таких случаях моноблочный недорогой прибор отлично справится с поставленной задачей.

Для оценки условий работы на рабочем месте целесообразно обратиться к профессиональному варианту с выносным фотодатчиком, который обычно обеспечивает более точные показатели. В таких моделях нередко присутствует функция хранения результатов замеров в встроенной памяти.

Информация о всех характеристиках и функционале указана в паспорте прибора. Перед покупкой обязательно ознакомьтесь с этой информацией. Приборы, предназначенные для профессионального применения, всегда заносятся в регистры Госреестра, что подтверждает соответствие их технических параметров установленным нормам.

Применение люксметра

Люксметры находят широкое применение в различных отраслях, среди которых можно выделить:

• Измерение уровня освещенности. Эти приборы необходимы для определения яркости различных источников света, таких как лампы, светодиоды, солнечные лучи и пр. Это позволяет оценить эффективность освещения и подобрать оптимальные параметры освещения для определенных ситуаций.
• Диагностика заболеваний глаз. Измерения уровня освещенности и спектрального состава света помогают в диагностики различных заболеваний глаз, включая катаракту, глаукому и другие.
• Контроль качества продукции. Люксметры используются на предприятиях для оценки уровня освещенности на рабочих местах, что способствует предупреждению проблем со зрением у сотрудников и повышению их производительности труда.
• Оценка эффективности освещения. Эти приборы могут быть использованы для анализа качества освещения в разных помещениях, например, в офисах, учебных заведениях или медицинских учреждениях, что помогает улучшить рабочие условия и снизить утомляемость глаз пользователей.
• Научные исследования. Люксметры активно используются в научных исследованиях для измерения интенсивности и спектрального состава света, а также для изучения фотосинтетических процессов и других биологических реакций.

Области применения портативных люксметров

Существует несколько ключевых областей применения портативных люксметров:

Необходимо поддерживать соответствующий уровень освещения в помещениях, так как исследования показали, что качество освещения, в частности его недостаток или избыток, негативно сказываются на самочувствии людей и затрудняют процессы, происходящие в мозге. Низкий уровень освещения приводит к снижению работоспособности, повышенной сонливости и плохой концентрации. Избыточное освещение, напротив, может вызывать раздражение нервной системы, головные боли и общее ухудшение состояния. Для решения этих вопросов существуют общепринятые стандарты, заданные ГОСТом, которые регламентируют нормы освещенности от 200 до 300 люкс.

Где может применяться люксметр?

1. Государственные учреждения. Важно контролировать уровень освещения в учебных заведениях — школах, детских садах и т.д. Управление освещением необходимо также в офисах, на заводах и в производственных помещениях. В образовательных учреждениях директора должны следить за освещением, чтобы не дожидаться проверяющих комиссий. Освещение имеет критическое значение для успешного обучения.
2. Выращивание растений. Качество освещения критично для успешного роста растений и цветов, так как процесс фотосинтеза требует света. Все растения лучше развиваются при оптимальном освещении, поэтому его необходимо контролировать. Недостаток света может привести к гибели растений, в то время как переизбыток света может вызывать обжигание листьев. Поэтому люксметры применяются в ботанических садах, оранжереях и теплицах.
3. Бытовое использование. Люди, чувствительные к освещению, часто контролируют уровень света в своих домах, что становится особенно важным для семей с детьми. Чтение и письмо должны происходить при хорошем освещении, иначе это может негативно сказаться на здоровье, вызывая усталость глаз, их покраснение и снижение остроты зрения.
4. Государственные проверки. Разные контролирующие компании, занимающиеся аттестацией предприятий, всегда имеют при себе люксметр и используют его в случае сомнений относительно качества освещения на рабочем месте.

Люксметры также могут использоваться не только в закрытых помещениях, но и на улице. Качество света на улице чаще измеряется в огородах и теплицах. Хотя натуральные солнечные лучи сами по себе изменить нельзя, их можно и нужно контролировать с помощью дополнительных источников освещения. Например, если растению требуется дополнительный свет в начальный период роста, а погодные условия не позволяют обеспечить необходимую доза солнечного света, то следует использовать специализированный осветительный аппарат, чтобы поддержать растения.

Люксметры редко используются на съемках, поскольку на съемочной площадке уровень света часто регулируется по визуальным эффектам, а не по цифрам прибора.

Если вы решили приобрести люксметр, очень важно ответственно подойти к его выбору. Неадекватное освещение может существенно повлиять на здоровье и работоспособность. Профессиональные люксметры, используемые для проверок на предприятиях, стоят довольно дорого, тогда как бытовые устройства можно приобрести по более доступной цене. Поэтому перед покупкой желательно четко определить, для каких целей вам требуется этот прибор — для бытовых нужд или профессионального применения.

Другие статьи: