Измеритель интенсивности ультрафиолетового излучения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Ультрафиолетовым называют электромагнитное излучение с длиной волны от 400 до 10 нм (частота - 7,5·10¹⁴...3·10¹⁶ Гц) [1]. Весь спектр ультрафиолетового излучения по стандарту lSO-DIS-21348 [2] делят на четыре диапазона: ближний - 400...300 нм, средний - 300...200 нм, дальний - 200...122 нм и экстремальный - 121...10 нм. Излучение среднего диапазона практически на 90 %, а дальнего и экстремального диапазонов на все 100% поглощает земная атмосфера. Следовательно, воздействует на организм человека в основном излучение ближнего диапазона. При большой интенсивности это воздействие становится неблагоприятным и даже опасным. Поэтому ее измерение весьма актуально. Согласно санитарным нормам [3], интенсивность ультрафиолетового излучения не должна превышать 5 мВт/см².

Схема прибора для измерения интенсивности ультрафиолетового излучения изображена на рис. 1. В нем использован датчик ультрафиолета ML8511 [4] с максимальной чувствительностью в ближнем диапазоне. Выходное напряжение датчика прямо пропорционально интенсивности излучения. В отсутствие излучения оно равно 1 В, а при его интенсивности 15 мВт/см² достигает 2,75 В.

Рис. 1. Схема прибора для измерения интенсивности ультрафиолетового излучения

Цифровой вольтметр PV1 измеряет напряжение на выходе датчика. Его предварительно масштабируют с помощью делителя напряжения R2R3. Ноль шкалы вольтметра и его чувствительность устанавливают соответственно подстроечными резисторами R7 и R5. Расчет цепей масштабирования и коррекции показаний детально изложен в инструкции по применению микросхемы цифрового вольтметра [5]. При их правильной регулировке нулевой интенсивности излучения на табло вольтметра должно соответствовать значение 0,00, а максимальной интенсивности 15 мВт/см² - 15,00.

Измеритель питают от одного гальванического элемента G1 типоразмера AA. Ток потребления - не более 20 мА. Напряжение элемента повышает до 5 В преобразователь на микросхеме DA1. Питание датчика B1 напряжением 3,3 В обеспечивает стабилитрон VD2.

Настройка измерителя не представляет сложности. Соберите технологический делитель образцовых напряжений +1 и +2,75 В по схеме, изображенной на рис. 2. Снимите перемычку S1, подайте на вход делителя R2R3 образцовое напряжение +1 В. Подстроечным резистором R7 установите показания вольтметра равными 0,00. Затем подайте образцовое напряжение 2,75 В и подстроечным резистором R5 установите на табло 15,00.

Рис. 2. Схема технологического делителя образцовых напряжений

Поскольку микросхема датчика ML8511 очень миниатюрна и малопригодна для пайки в любительских условиях, в приборе применен готовый модуль с этой микросхемой, установленной на печатной плате размерами 16x16x3 мм (рис. 3). Он незначительно дороже самой микросхемы, а работать с ним гораздо удобнее. Детали модуля на рис. 1 заключены в штрихпунктирную рамку.

Рис. 3. Печатная плата прибора

Микросхема цифрового вольтметра DMS-30PC-1-RL-C имеет номинальный интервал измеряемого напряжения -1,999...+1,999 В, о чем свидетельствует индекс 1 в ее обозначении, красный цвет отображаемых на табло цифр (индекс R) и потребляемый ток не более 17 мА (индекс L). Резисторы R2 и R3 должны быть с допуском не хуже ±0,5 или ±1 %. Подстроечные резисторы R5 и R7 лучше применить многооборотные. Печатная плата измерителя показана на рис. 4.

Рис. 4. Печатная плата измерителя

В заключение хочу отметить, что описанный прибор можно с успехом использовать для проверки степени поглощения ультрафиолетового излучения солнцезащитными очками. Сначала измерьте интенсивность излучения при открытом датчике, апотом закройте его линзой от очков. Разность показаний и покажет эффективность обеспечиваемой очками защиты.

Литература

1. Рябцев А. Н. Ультрафиолетовое излучение. //Физическая энциклопедия. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, т. 5, с. 221.
2. International Standard ISO 21348. Space environment (natural and artificial). Process for determining solar irradiances. - URL:  spacewx.com/Docs/ISO_21 348-2007.pdf.
3. Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 23 февраля 1988 г № 4557-88). - URL: norm-load.ru/SNiP/Data1 / 47/47650/index.htm.
4. ML8511 -00FC. Reference Board Manual for UV Sensor (QFN). - URL: media. digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Rohm%2 0PDFs/ML8511 -00FC_RefBrd_Manual-01. pdf.
5. DMS Application Note 12. Signals with Zero Offsets. - URL:  datelmeters.com/data/meters/dms-an12. pdf.

Автор: А. Корнев

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Измерены зептосекунды 17.10.2020 Рекорд по измерению скорости физических процессов установили немецкие ученые из Франкфуртского университета (Германия). Они измерили процесс продолжительностью 247 зептосекунд. Зептосекунда - триллионная часть миллиардной доли секунды. Это превосходит достижения египетского химика Ахмеда Зевайя, получившего в 1999 году Нобелевскую премию за измерения скорости, с которой молекулы меняют свою форму. Образование и распад химических связей происходит в области фемтосекунд. Фемтосекунда равна 0,000000000000001 секунды. Ученые из Франкфуртского университета впервые изучили процесс, который короче фемтосекунды. Они измерили, сколько времени нужно фотону, чтобы пересечь молекулу водорода (H2), содержащую два ядра и два электрона. Оказалось, что это примерно 247 зептосекунд. Это кратчайший промежуток времени, который сегодня успешно измерен. Для проведения измерений ученые облучали молекулу водорода рентгеновскими лучами. В результате этого облучения фотон поочередно выбил оба электрона этой молекулы. Ученые отмечают, что движение фотона во время этого процесса можно сравнить с прыганьем плоского камешка по поверхности водоема. Благодаря регистрации последствий этого процесса специально созданным реакционным микроскопом COLTRIMS и удалось получить данные о скорости пересечения молекулы фотоном. Поскольку мы знали пространственную ориентацию молекулы водорода, мы использовали интерференцию двух электронных волн для точного вычисления того, когда фотон достиг первого и когда второго атома водорода, - отмечают ученые. - И это до 247 зептосекунд, в зависимости от того, насколько далеко друг от друга в молекуле находились два атома.

Другие интересные новости:

▪ Плазменный ускоритель для растений

▪ Искусственный интеллект сможет приблизиться к возможностям человеческого мозга

▪ Гибридный генератор для энергии днем и ночью

▪ Поезд на магнитной подушке с беспроводным питанием

▪ Электронная подпись ДНК

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочные материалы. Подборка статей

▪ статья Агата Кристи. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой из континентальных водоемов самый глубокий на Земле? Подробный ответ

▪ статья Работа с растворителями. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Переносный аппарат для точечной электросварки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электродинамические головки громкоговорителей с плоскими диафрагмами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026