Misuratore dell'intensità della radiazione ultravioletta. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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L'ultravioletto è una radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda compresa tra 400 e 10 nm (frequenza - 7,5 10¹⁴...3 10¹⁶ Hz) [1]. L'intero spettro della radiazione ultravioletta secondo lo standard lSO-DIS-21348 [2] è suddiviso in quattro intervalli: vicino - 400...300 nm, medio - 300...200 nm, lontano - 200...122 nm ed estremo - 121. ..10 nm. La radiazione proveniente dalla gamma media è quasi del 90% e la radiazione proveniente dalle gamme lontane ed estreme viene assorbita al 100% dall’atmosfera terrestre. Di conseguenza, il corpo umano è colpito principalmente dalle radiazioni a breve distanza. Ad alta intensità, questo effetto diventa sfavorevole e persino pericoloso. Pertanto, la sua misurazione è molto importante. Secondo gli standard sanitari [3], l’intensità della radiazione ultravioletta non deve superare i 5 mW/cm².

Lo schema del dispositivo per misurare l'intensità della radiazione ultravioletta è mostrato in Fig. 1. Utilizza il sensore UV ML8511 [4] con la massima sensibilità nel campo vicino. La tensione di uscita del sensore è direttamente proporzionale all'intensità della radiazione. In assenza di radiazioni è pari a 1 V, e con la sua intensità 15 mW/cm² raggiunge 2,75 V.

Riso. 1. Schema del dispositivo per misurare l'intensità della radiazione ultravioletta

Il voltmetro digitale PV1 misura la tensione all'uscita del sensore. È prescalato utilizzando un partitore di tensione R2R3. Lo zero della scala del voltmetro e la sua sensibilità vengono impostati rispettivamente mediante i resistori di trimming R7 e R5. Il calcolo dei circuiti di correzione del ridimensionamento e della lettura è descritto in dettaglio nelle istruzioni per l'uso del microcircuito voltmetro digitale [5]. Con la loro corretta regolazione, l'intensità di radiazione zero sul display del voltmetro dovrebbe corrispondere al valore 0,00 e l'intensità massima a 15 mW/cm² - 15,00.

Lo strumento è alimentato da una cella galvanica G1 formato AA. Consumo corrente: non più di 20 mA. La tensione dell'elemento viene aumentata a 5 V dal convertitore sul chip DA1. L'alimentazione per il sensore B1 con una tensione di 3,3 V è fornita dal diodo zener VD2.

Configurare il misuratore non è difficile. Assemblare un divisore tecnologico delle tensioni di riferimento +1 e +2,75 V secondo lo schema mostrato in Fig. 2. Rimuovere il ponticello S1, applicare una tensione di riferimento di +2 V all'ingresso del divisore R3R1. Utilizzando il resistore trimmer R7, impostare le letture del voltmetro su 0,00. Quindi applicare una tensione di riferimento di 2,75 V e utilizzare il resistore di regolazione R5 per impostare il display su 15,00.

Riso. 2. Schema del divisore tecnologico di tensioni esemplari

Poiché il chip del sensore ML8511 è molto miniaturizzato e inadatto alla saldatura in condizioni amatoriali, il dispositivo utilizza un modulo già pronto con questo chip installato su un circuito stampato di 16x16x3 mm (Fig. 3). È leggermente più costoso del microcircuito stesso, ma è molto più comodo lavorarci. Dettagli del modulo in Fig. 1 sono racchiusi in una cornice punteggiata.

Riso. 3. Il circuito stampato del dispositivo

Il microcircuito voltmetro digitale DMS-30PC-1-RL-C ha un intervallo di tensione nominale misurata di -1,999...+1,999 V, come evidenziato dall'indice 1 nella sua designazione, il colore rosso dei numeri visualizzati sul display ( indice R) e il consumo di corrente non più di 17 mA (indice L). I resistori R2 e R3 devono avere una tolleranza non inferiore a ±0,5 o ±1%. È preferibile utilizzare i trimmer multigiro R5 e R7. Il circuito stampato del misuratore è mostrato in Fig. 4.

Riso. 4. Circuito stampato del contatore

In conclusione, vorrei sottolineare che il dispositivo descritto può essere utilizzato con successo per verificare il grado di assorbimento delle radiazioni ultraviolette da parte degli occhiali da sole. Innanzitutto, misurare l'intensità della radiazione con il sensore aperto, quindi coprirlo con una lente per occhiali. La differenza nelle letture mostrerà l'efficacia della protezione fornita dagli occhiali.

Letteratura

1. Ryabtsev A. N. Radiazione ultravioletta. //Enciclopedia fisica. - M.: Grande Enciclopedia Russa, 1998, volume 5, p. 221.
2. Standard internazionale ISO 21348. Ambiente spaziale (naturale e artificiale). Procedimento per la determinazione dell'irraggiamento solare. -URL: spacewx.com/Docs/ISO_21 348-2007.pdf.
3. Norme sanitarie per le radiazioni ultraviolette nei locali industriali (approvate dal medico sanitario capo dello stato dell'URSS il 23 febbraio 1988 n. 4557-88). - URL: norm-load.ru/SNiP/Data1 / 47/47650/index.htm.
4. ML8511-00FC. Manuale della scheda di riferimento per sensore UV (QFN). -URL: supporto. digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Rohm%2PDFs/ML0 -8511FC_RefBrd_Manual-00. PDF.
5. Nota applicativa DMS 12. Segnali con offset di zero. -URL: datelmeters.com/data/meters/dms-an12. PDF.

Autore: A. Kornev

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