Indicatore luminoso ad energia solare. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Hai solo bisogno di poche parti e un po' di tempo per assemblare l'indicatore luminoso. È utile per confrontare la luminosità delle lampade, l'illuminazione dei luoghi di lavoro e, se la sua scala è calibrata in unità di illuminazione utilizzando un dispositivo di riferimento, può essere utilizzata anche come misuratore. Ricordiamo che l'unità di misura dell'illuminamento nel Sistema Internazionale di unità è il lux (lx), 1 lx = 1 lm/m². L'illuminazione è una delle condizioni naturali della vita, necessaria per la salute e l'elevata produttività. Un'illuminazione insufficiente, così come eccessiva, influisce negativamente sulle prestazioni umane. Una carenza riduce l'attenzione, appare sonnolenza, un eccesso eccita, aumenta la stanchezza. La tabella mostra i livelli di luce medi in diverse situazioni.

Il diagramma degli indicatori è mostrato in Fig. 1. La sua base è una luce da prato a LED ricaricabile. Da esso vengono utilizzati l'alloggiamento e la batteria solare. L'utilizzo di una batteria solare come sensore di luce ha permesso di realizzare il dispositivo senza fonte di alimentazione, e quindi sempre pronto all'uso.

Riso. 1. Schema di indicatori

Il dispositivo sfrutta la proprietà di una batteria solare, ovvero che la corrente di cortocircuito (SC) dipende direttamente dalla sua illuminazione. Per creare una modalità vicina alla modalità di cortocircuito, tale carico deve essere collegato alla batteria solare in modo che la corrente di uscita sia determinata dalla sua resistenza interna. Poiché la tensione massima (EMF) della batteria solare utilizzata è 2,4...2,5 V, collegando un carico al quale la tensione di uscita non superi 0,2...0,3 V, è possibile ottenere una modalità prossima al cortocircuito. Ciò può essere implementato utilizzando un microamperometro e resistori di shunt per ottenere più sottointervalli.

L'indicatore utilizza un microamperometro di piccole dimensioni con una corrente di deviazione totale di 100 μA e una resistenza della bobina di 2,6 kOhm. Pertanto, la tensione su di esso quando l'ago si sposta a fondo scala è 0,26 V. I resistori R1 e R2, collegati in parallelo al microamperometro mediante l'interruttore SA1, espandono i limiti della misurazione della corrente a 1 e 10 mA. Si utilizzano resistori fissi MLT, C2-23 e simili, l'interruttore è un qualsiasi di piccole dimensioni, ad esempio uno slider, può essere utilizzato qualsiasi microamperometro con una deviazione di corrente totale non superiore a 150...200 µA, le dimensioni della parte dell'indicatore dipendono dal suo design.

Il dispositivo è composto da due parti, un sensore e un indicatore, collegate da un cavo bifilare lungo 1...1,5 m.. È stata utilizzata una lampada con corpo cilindrico di diametro 45 mm, le dimensioni della batteria solare sono state 25x25 mm. Tutta l'"elettronica", ad eccezione della batteria solare, è stata rimossa e l'altezza del case è stata ridotta a 10 mm (Fig. 2). Il microamperometro, l'interruttore e le resistenze si trovano nel diffusore (Fig. 3). Per fare ciò, nella sua parete laterale viene praticato un foro rettangolare per il motore dell'interruttore, ai terminali del quale sono saldati i resistori. Per conferirgli un aspetto “commerciabile”, il diffusore è verniciato di nero. L'aspetto del dispositivo è mostrato in Fig. 4.

Riso. 2. Abitazione

Riso. 3. Microamperometro, interruttore e resistori

Riso. 4. Aspetto del dispositivo

La configurazione si riduce alla selezione dei resistori R1 e R2. Per fare ciò, un microamperometro viene collegato tramite un resistore con una resistenza di 1 kOhm e un amperometro di riferimento (un multimetro in modalità di misurazione della corrente) a un alimentatore da laboratorio con una tensione di uscita di 0...15 V. Aumentando gradualmente la tensione di uscita dell'alimentatore da 0 a 1 V, viene determinata la corrente di deflessione completa del puntatore. Collegare il resistore R1 e aumentare la tensione di uscita del blocco, impostando la corrente dieci volte di più, e selezionando questo resistore impostare la freccia sul segno della scala massima. Eseguire un'operazione simile collegando il resistore R2 (selezionarlo) e impostando la corrente dieci volte di più. La procedura di configurazione può essere semplificata sostituendo le resistenze fisse con dei trimmer, ad esempio SP3-19 (R1 = 330 Ohm, R2 = 47 Ohm).

Il sensore di luce deve essere posizionato perpendicolare alla luce incidente. Quando i raggi luminosi cadono obliquamente, l'illuminazione diminuisce proporzionalmente al coseno dell'angolo di incidenza.

Autore: I. Nechaev

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