Этот компактный прибор позволяет измерить освещенность (до 100000 лк), индекс ультрафиолетового излучения (до 20) и величину пульсаций освещенности (до 100%). Кроме того, он показывает осциллограмму изменения освещенности во времени. Прибор представляет собой слегка измененный индикатор светового излучения, найденный здесь. Выглядит он так:
Внешний вид
А это его внутренности:
Вид на монтаж
Очень подробное описание этого анализатора можно найти у его разработчика по приведенной выше ссылке. Я только подогнал схему под имевшиеся к меня детали: изменил некоторые некритичные номиналы и типоразмер SMD-элементов, исключил необязательные детали. Моя схема получилась такой:
Увеличить в новом окне
Основа ее — микроконтроллер STM32F050F4P. Схема оснащена тремя фотодатчиками — датчик ультрафиолетового излучения GUVA-S12SD, датчик освещенности NOA1211 и фотодиод SFH229 для снятия осциллограммы.
Питание — от литиевого аккумулятора, который можно заряжать через разъем мини-USB. Светодиоды переключаются в момент окончания заряда.
Программирование внутрисхемное с использованием переходника USB-UART (TTL).
Индикатор — от мобильного телефона Nokia-1202, 1203 или 1280.
Ниже я для сравнения приведу несколько осциллограмм разных источников света.
На улице (слева — в пасмурную погоду, справа — на ярком солнце):
На улице
Ожидаемо сильно различаются освещенность и ультрафиолетовый индекс, пульсаций нет.
Лампа накаливания с тиристорным регулятором яркости (слева — 60%, справа — 100%):
Лампа накаливания
Несмотря на совсем не синусоидальное напряжение при неполной яркости, уровень пульсаций не повышается, т. к. нить накала лампы обладает большой инерционностью.
Лампы дневного света (слева — одна, справа — светильник из двух ламп):
Лампы дневного света
В двухламповом светильнике (старый, еще советский) различаются схемы включения ламп — одна из них питается через дополнительный конденсатор. Это дает сдвиг фазы тока через лампу и некоторое снижение коэффициента пульсаций освещенности от светильника в целом, что хорошо видно на графике.
Компактные люминесцентные лампы (слева — одна, справа — люстра из трех ламп):
Компактные люминесцентные лампы
В этом случае уже совсем другая частота пульсаций — та, на которой работает преобразователь лампы. В люстре лампы работают на близких, но разных частотах, поэтому значению 91 кГц не стоит доверять.
Светодиодные лампы (слева — одна, справа — люстра из четырех ламп):
Светодиодные лампы
Все очень похоже на люминесцентные лампы.
Кварцевые лампы (слева — ДРБ-8, справа — ДРЛ-250 без внешнего баллона):
Кварцевые лампы
Я ожидал, что у них будет намного выше уровень ультрафиолетового излучения, ведь я подносил анализатор почти вплотную к лампам, на расстояние 2 — 3 см. (В интернете есть информация, что 1 УФИ = 25 мВт/м².)
Техника с классическими кинескопами (слева — монитор 17″, справа — телевизор 25″):
Кинескопы
Уровень пульсаций очень большой. На мониторе установлена кадровая частота 85 Гц, в телевизоре, естественно, — 50.
Монитор с ЖК-экраном (на разных частотах развертки):
Монитор с ЖК-экраном
Пульсации тоже большие.
Прибор чувствителен также к инфракрасному излучению, что позволяет проверять работоспособность пультов дистанционнго управления:
ПДУ
В архиве для скачивания есть дополнительная информация — схема и описание от автора, печатные платы, прошивка и т. д.
Скачать схему анализатора освещения.