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 Окно как сабвуфер 12.07.2006 Сабвуфер (низкочастотный динамик) акустической системы автомобиля обычно размещают у заднего стекла или в багажнике. Шведские инженеры фирмы "А2 Акустике" под руководством Урбана Эмборга, работая над снижением уровня шумов в салоне автомобиля, случайно обнаружили, что заднее стекло может служить прекрасной мембраной для излучения звуков низкой частоты. По нижней стороне стекла монтируются пьезо-элементы, связанные с аудиосистемой. "Предварительные исследования показали, - говорит Эмборг, - что на очень низких частотах стекло меньше искажает звук, чем самые лучшие современные сабвуферы". Кроме того, новая система облегчит сборку автомобиля, так как взамен отдельного монтажа сабвуфера можно будет просто вставлять на место заранее собранный узел - стекло с пьезо-элементами. Сейчас готовится серийное производство новинки, так что случайное открытие оказалось вполне серьезным.

Другие интересные новости:

▪ Робот выбирает фрукты

▪ Sony PlayStation Portable 2

▪ 3D в кармане - пока только дорогие предложения

▪ Экологически чистая самоходка Centauro-II

▪ Привычка трогать лицо заложена природой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Пневматические шины. История изобретения и производства

▪ статья Где находится кофейня с самообслуживанием без всякого контроля? Подробный ответ

▪ статья Сделай батарейку. Детская научная лаборатория

▪ статья Вечерний свет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Летающий платок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026