Tuesday, 9 July 2024

ลักซ์มิเตอร์คืออะไร? คู่มือที่ครอบคลุม

ลักซ์มิเตอร์คือ

ดวงตาของมนุษย์ไวต่อความเข้มของแสงที่หลากหลายมาก แต่ในระดับความสว่างที่ต่ำ อาจทำให้สูญเสียความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดบางอย่างได้

ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องวัดระดับแสงได้อย่างถูกต้องตามการใช้งานพื้นที่ของเราเพื่อให้ได้แสงสว่างที่ถูกต้อง เราต้องการให้คำแนะนำแก่คุณเพื่อให้คุณสามารถวัดแสงได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพตามผลลัพธ์ที่คาดหวัง

แสงคืออะไร?

ก่อนที่เราจะดูว่าวัดแสงอย่างไร เรามาดูคำจำกัดความของแนวคิดนี้กันก่อน แสงเป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถกระตุ้นเรตินาของดวงตามนุษย์เพื่อสร้างความรู้สึกทางการมองเห็น

พลังงานการแผ่รังสีในรูปของคลื่นจะรับรู้ได้ก็ต่อเมื่อมีอันตรกิริยากับตัวกลางที่มีทิศทางที่กำหนดเท่านั้น การถ่ายโอนพลังงานจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งคือสิ่งที่เราเรียกว่ารังสี

แสงที่มองเห็นหรือสเปกตรัมที่มองเห็นได้คือบริเวณของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตามนุษย์สามารถรับรู้ได้ และสอดคล้องกับความยาวคลื่นระหว่าง 380 ถึง 750 นาโนเมตร

ที่ปลายแต่ละด้านของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งสายตามนุษย์มองไม่เห็นอยู่แล้วนั้น คือความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับแสงอินฟราเรด 750 นาโนเมตร และแสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งต่ำกว่า 400 นาโนเมตร

แสงสีขาว

ในปี ค.ศ. 1672 นักวิทยาศาสตร์ ไอแซก นิวตัน แสดงให้เห็นว่าแสงแดดซึ่งเป็นแสงสีขาวไม่ได้บริสุทธิ์อย่างที่เชื่อกันแต่ก่อน แต่ประกอบด้วยส่วนผสมของสีต่างๆ เขาหักเหแสงสีขาวผ่านปริซึมและแยกมันออกเป็นสีพื้นฐานของสเปกตรัมที่มองเห็นได้

แสงสีขาวจึงเข้าใจว่าเป็นแสงที่มีสีทุกสีในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งสามารถจำแนกได้ดังนี้

  • สีแดง: 780-618 นาโนเมตร
  • สีส้ม: 618-581 นาโนเมตร
  • สีเหลือง: 581-570 นาโนเมตร
  • สีเขียว: 570-497 นาโนเมตร
  • สีฟ้า: 497-476 นาโนเมตร
  • สีน้ำเงิน: 476-427 นาโนเมตร
  • สีม่วง: 427-380 นาโนเมตร

การวัดแสงสว่างลักซ์ (Lux)

แสงเป็นรูปแบบของพลังงานที่ส่องสว่างสิ่งต่าง ๆ และทำให้มองเห็นได้ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตามนุษย์สามารถรับรู้ได้ และความถี่จะกำหนดสีของมัน

ในการวัดแสง ตามระบบการวัดสากล เราจะต้องยึดหลักสามด้านที่เฉพาะเจาะจงและระยะห่างของชุดของรังสีที่ส่องสว่างจากจุดกำเนิดเดียวกัน

หลักการ

หน่วยวัดความสว่างทั้ง 3 หน่วย

  • ลูเมน (Lm): ลูเมนคือปริมาณพลังงานที่มองเห็นซึ่งเราสามารถวัดได้จริง เป็นฟลักซ์การส่องสว่างของรังสีเอกรงค์ซึ่งมีความถี่ 540×1012 เฮิรตซ์ และฟลักซ์พลังงานการแผ่รังสี 1/683 วัตต์ (อธิบายอย่างง่ายคือความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงเช่นหลอดไฟเป็นต้น)
  • ลักซ์ Lux (Lx): 1 ลักซ์เทียบเท่ากับพลังงานที่เกิดจากหนึ่งลูเมนตกกระทบบนพื้นผิวขนาด 1 ตารางเมตร
  • แคนเดลา (Cd): เป็นหน่วยพื้นฐานที่ใช้วัดความเข้มของการส่องสว่าง แคนเดลาหนึ่งอันมีค่าเท่ากับ 1 ลูเมนต่อสเตอเรเดียน (lm/sr) ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นความเข้มของการส่องสว่างไปในทิศทางเฉพาะ และดังนั้นจึงสัมพันธ์กับมุมของรูรับแสงที่มีต่อแสง

ลักซ์มิเตอร์คืออะไรและใช้ทำอะไร?

ลักซ์มิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ช่วยวัดสภาพแสงของพื้นที่ภายใน ตามชื่อของมัน หน่วยวัดของ luxmeter คือ lux
กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นอุปกรณ์วัดที่ช่วยให้เรารู้ว่ามีแสงหรือความส่องสว่างเท่าใดในสภาพแวดล้อมที่ดวงตามนุษย์รับรู้แสงได้.

วิธีวัดแสงด้วยเครื่องวัดลักซ์?

การดำเนินการนั้นง่ายมาก แต่ก่อนที่จะทำการวัดแสง แนะนำให้คำนึงถึงเงื่อนไขเบื้องต้นด้วย ดังนั้นระยะห่างและมุมระหว่างลักซ์มิเตอร์กับวัตถุที่จะวัดควรได้รับการแก้ไขเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำสูง

มีหลายขั้นตอนที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดนี้:

  • วางเซ็นเซอร์รับแสงซึ่งทำหน้าที่ดูดซับแสงไว้ด้านหน้าแหล่งกำเนิดแสงที่จะวัด
  • เปิดปิดบนเครื่อง
  • อ่านค่าบนเครื่องวัด ขั้นตอนนี้รอไม่กี่วินาที

 

เมื่อค่าที่อ่านได้ปรากฏขึ้น ต้องคูณผลลัพธ์ด้วยจำนวนสเกลที่เลือก ตัวอย่างเช่นหากเลือกสเกล X10 ลักซ์และการวัดเป็น 300 ค่าจะเป็น 10×300 = 3000 Lux

หลักการทำงานของ LUX Meter

โดยทั่วไปแล้ว ลักซ์มิเตอร์จะประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

  • เซนเซอร์ตรวจจับแสง: นี่คือเซ็นเซอร์ที่ตรวจจับแสง โดยปกติจะทำจากเซลล์ตาแมวที่แปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้า
  • การประมวลผลสัญญาณ: สัญญาณไฟฟ้าจะถูกประมวลผลโดยวงจรภายในของมิเตอร์ ซึ่งอาจรวมถึงการขยายและการกรองเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง
  • ฟังก์ชั่นแก้ไขโคไซน์ (Cosine Correction) หรือการแก้ไขข้อผิดพลาดโคไซน์เป็นคุณลักษณะที่สำคัญในเครื่องวัดลักซ์ ซึ่งช่วยให้ตรวจวัดความเข้มของแสง (ความสว่าง) ได้อย่างแม่นยำจากมุมต่างๆ ในการใช้งานจริง แสงมักจะกระทบพื้นผิวในมุมที่ต่างกัน และหากไม่มีการแก้ไขโคไซน์ เครื่องวัดอาจให้การอ่านที่ไม่ถูกต้อง
  • หน่วยแสดงผล: อุปกรณ์จะแสดงความสว่างที่วัดได้ในหน่วยลักซ์ ซึ่งอาจเป็นหน้าปัดแบบอะนาล็อกหรือหน้าจอดิจิตอล