Люксметр для измерения интенсивности освещения в теплице

Александр Корнев, Радиолоцман №1-2/2024 ст.54

Растёт спрос на светодиодное освещение в теплицах, поскольку светодио­ды для растений являются энергетически эффективным источником света с гибко настраиваемым спектром, что делает их на сегодняшний день самым рентабельным видом освещения.

Из экспериментальных материалов сле­дует, что растениям нужен свет, излучаемый не в узких областях спектра, а с широкими полосами в области 660 нм — красный, 450 нм — синий, а также небольшое количество света в средней области спектра 540 нм — зелёный. Для разных сельскохозяйственных культур распределение энергии по спектру излуче­ния должно быть следующим:

1.70% — красный и 30% — синий;

2. 60% — красный, 10% — зелёный и 30% — синий.

Чтобы правильно установить количествен­ное соотношение цвета освещения, это «ко­личество» надо измерить. Для измерения интенсивности освещения в каждом из трех спектров — синем, зелёном и красным предла­гается простой люксметр, который раздельно измеряет интенсивность освещения в каждом спектре. Схема такого люксметра изображе­на на Рисунке 1. Диапазон измерений люк­сметра составляет 80 — 20000 лк. В основе схемы используются фотодиоды фирмы Hamamatsu:

• S6428-01: 400 — 540 нм (Л_Р = 460 нм) чувствительность: 0.1 мкА/100 лк;
• S6429-01: 480 — 600 нм (Л_Р = 540 нм) чувствительность: 0.2 мкА/100 лк;
• S6430-01: 590 — 720 нм (Л_Р = 660 нм) чувствительность: 0.6 мкА/100 лк.

Токовое зеркало BCV62 (DA1) преобразу­ет ток фотодиодов в напряжение. Номиналы нагрузочных резисторов R1 — R3 в соответ­ствии с чувствительностью фотодиодов рас­считываются по закону Ома, так чтобы при освещённости 100 лк падение напряжения на них составляло 10 мВ. В этом случае показа­ниям милливольтметра в мВ будет соответ­ствовать уровень освещённости в лк.

Питание люксметра от батарейки типа «Крона» +9 В. Милливольтметр следит за разрядом батарейки. При напряжении бата­реи меньшем или равном 8 В на табло милли­вольтметра появляется надпись «LOBAT»

Конденсатор С1 — керамический, резисто­ры R1 — R3 с допуском по номиналу не более 1%. Прибор наладки не требует. В настоящее время выпускаются готовые к применению фитосветильники с «нужным» процентным распределением энергии по спек­тру излучения; в этом случае такой люкс-метр не нужен. Но как показывает практика, лучше регулировать освещение в каждом спектре вручную. Например, на ранней стадии разви­тия практически всех растений (рассады) в основном требуется синий свет (70 — 90%), при цветении и завязи плодов требуется крас­ный, да и эксперименты можно проводить по распределению интенсивности освещения для конкретных растений. Поэтому всё-таки необходимость в таком люксметре есть, тем более что он прост в изготовлении.