Индикатор освещенности на солнечной батарее. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Понадобится всего несколько деталей и немного времени, чтобы собрать индикатор освещенности. Он пригодится для сравнения яркости осветительных ламп, освещенности рабочих мест, а если его шкалу прокалибровать в единицах освещенности по эталонному прибору, то можно использовать и как измеритель. Следует напомнить, что единицей измерения освещенности в Международной системе единиц служит люкс (лк), 1 лк = 1 лм/м². Освещение - одно из естественных условий жизни, которое необходимо для здоровья и высокой производительности труда. Недостаточная, как и избыточная, освещенность негативно влияет на работоспособность человека. Недостаток снижает внимание, появляется сонливость, избыток возбуждает, повышает утомляемость. В таблице приведены средние уровни освещенности в разных ситуациях.

Схема индикатора показана на рис. 1. Его основа - аккумуляторный светодиодный газонный светильник. От него использованы корпус и солнечная батарея. Применение солнечной батареи в качестве датчика освещенности позволили сделать прибор без источника питания, и поэто му он всегда готов к работе.

Рис. 1. Схема индикатора

В устройстве использовано свойство солнечной батареи, заключающееся в том, что ток короткого замыкания (КЗ) напрямую зависит от ее освещенности. Чтобы создать режим близкий к режиму КЗ, к солнечной батарее надо подключить такую нагрузку, чтобы выходной ток определялся ее внутренним сопротивлением. Поскольку максимальное напряжение (ЭДС) примененной солнечной батареи 2,4...2,5 В, подключив нагрузку, при которой выходное напряжение не превышало бы 0,2...0,3 В, можно получить режим, близкий к КЗ. Это можно реализовать с помощью микроамперметра и шунтирующих резисторов для получения нескольких поддиапазонов.

В индикаторе применен малогабаритный микроамперметр с током полного отклонения 100 мкА и сопротивлением катушки 2,6 кОм. Поэтому напряжение на нем при отклонении стрелки на полную шкалу - 0,26 В. Резисторы R1 и R2, которые подключают параллельно микроамперметру с помощью переключателя SA1, расширяют пределы измерения тока до 1 и 10 мА. Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23 и аналогичные, переключатель - любой малогабаритный, например движковый, Микроамперметр можно применить любой с током полного отклонения не более 150...200 мкА, от его конструкции зависят размеры индикаторной части.

Устройство состоит из двух частей, датчика и индикатора, соединенных двухпроводным кабелем длиной 1...1,5 м. Был применен светильник с цилиндрическим корпусом диаметром 45 мм, размеры солнечной батареи - 25x25 мм. Вся "электроника", кроме солнечной батареи, удалена, а высота корпуса уменьшена до 10 мм (рис. 2). Микроамперметр, переключатель и резисторы размещены в рассеивателе (рис. 3). Для этого в его боковой стенке сделано прямоугольное отверстие для движка переключателя, к выводам которого припаяны резисторы. Для придания "товарного" вида рассеиватель покрашен черной краской. Внешний вид устройства показан на рис. 4.

Рис. 2. Корпус

Рис. 3. Микроамперметр, переключатель и резисторы

Рис. 4. Внешний вид устройства

Налаживание сводится к подборке резисторов R1 и R2. Для этого микроамперметр через резистор сопротивлением 1 кОм и образцовый амперметр (мультиметр в режиме измерения тока) подключают к лабораторному блоку питания с выходным напряжением 0...15 В. Плавно увеличивая выходное напряжение блока питания от 0 до 1 В, определяют ток полного отклонения стрелочного прибора. Подключают резистор R1 и увеличивают выходное напряжение блока, устанавливая ток в десять раз больше, а подборкой этого резистора устанавливают стрелку на максимальную отметку шкалы. Выполняют аналогичную операцию, подключив резистор R2 (подбирают его) и установив ток еще в десять раз больше. Процедуру налаживания можно упростить, заменив постоянные резисторы подстроечными, например СП3-19 (R1 = 330 Ом, R2 = 47 Ом).

Датчик освещенности надо располагать перпендикулярно падающему свету. Когда лучи света падают наклонно, освещенность уменьшается пропорционально косинусу угла падения.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Квантовый приемник, работающий на любой радиочастоте 19.02.2021 Исследователи из американской Военной научно-исследовательской лаборатории создали первый в своем роде квантовый приемник, способный принимать сигналы в любой части радиочастотного спектра. Область чувствительности этого приемника начинается с 0 Гц и заканчивается 20 ГГц, благодаря чему он способен принимать радиосигналы AM, FM диапазонов, сигналы Bluetooth, Wi-Fi и других коммуникационных технологий. В качестве детекторов в новом приемнике используются так называемые Ридберговские атомы (Rydberg atoms), которые являются атомами определенных элементов, находящиеся в максимально возможном состоянии возбуждения. Атомы расположены поверх специальной микроволновой схемы, для их возбуждения используется луч лазерного света. Известно, что Ридберговские атомы чрезвычайно чувствительны к электрическим и магнитным полям, а последовательное расположение нескольких атомов в определенных точках устройства-детектора позволяет при их помощи охватить полностью весь спектр радиочастот. Все Ридберговские детекторы на основе Ридберговских атомов были способны охватывать только небольшие определенные участки спектра радиочастот, и наш датчик является первым, охватывающим непрерывно очень широкий диапазон. Это является весомым доказательством того, что квантовые датчики новых типов могут стать тем, что кардинально изменит картину на "электромагнитном поле боя", которая становится все более сложной буквально с каждым днем. В настоящее время квантовый приемник, который существует в виде лабораторного опытного образца, демонстрирует беспрецедентно высокие чувствительность и точность, что подталкивает исследователей к созданию устройства-спектроанализатора на основе точно таких же принципов.

Другие интересные новости:

▪ Умная подвеска Ford с защитой от выбоин

▪ Электроток против обрастателей

▪ Электронная книга Hewlett Packard

▪ Карманная электронная энциклопедия

▪ Получение электричества с помощью тени

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Лох. Крылатое выражение

▪ статья Где и когда в театре совершались настоящие убийства на сцене в соответствии со сценарием? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту топливной аппаратуры автомобилей и тракторов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сетевой индикатор включения на двухцветном светодиоде. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхема TDA8362 в 3УСЦТ и других телевизорах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025