Medidor de intensidade de radiação ultravioleta. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Ultravioleta é a radiação eletromagnética com comprimento de onda de 400 a 10 nm (frequência - 7,5 10¹⁴...3·10¹⁶ Hz) [1]. Todo o espectro de radiação ultravioleta de acordo com o padrão ISO-DIS-21348 [2] é dividido em quatro faixas: próximo - 400...300 nm, médio - 300...200 nm, distante - 200...122 nm e extremo - 121..10 nm. A radiação da faixa média é de quase 90%, e a radiação das faixas distantes e extremas é absorvida 100% pela atmosfera terrestre. Consequentemente, o corpo humano é afetado principalmente pela radiação de curto alcance. Em alta intensidade, esse efeito torna-se desfavorável e até perigoso. Portanto, sua medição é muito importante. De acordo com as normas sanitárias [3], a intensidade da radiação ultravioleta não deve ultrapassar 5 mW/cm².

O diagrama do dispositivo para medir a intensidade da radiação ultravioleta é mostrado na Fig. 1. Ele usa sensor UV ML8511 [4] com sensibilidade máxima na faixa próxima. A tensão de saída do sensor é diretamente proporcional à intensidade da radiação. Na ausência de radiação é igual a 1 V, e com sua intensidade 15 mW/cm² atinge 2,75 V.

Arroz. 1. Diagrama de um dispositivo para medir a intensidade da radiação ultravioleta

O voltímetro digital PV1 mede a tensão na saída do sensor. É pré-escalado usando um divisor de tensão R2R3. O zero da escala do voltímetro e sua sensibilidade são definidos respectivamente ajustando os resistores R7 e R5. O cálculo dos circuitos de escala e correção de leitura é descrito detalhadamente nas instruções de uso do microcircuito voltímetro digital [5]. Com seu ajuste correto, a intensidade de radiação zero no display do voltímetro deve corresponder ao valor 0,00, e a intensidade máxima a 15 mW/cm² - 15,00.

O medidor é alimentado por uma célula galvânica G1 tamanho AA. Consumo atual - não mais que 20 mA. A tensão do elemento é aumentada para 5 V pelo conversor no chip DA1. A alimentação do sensor B1 com tensão de 3,3 V é fornecida pelo diodo zener VD2.

Configurar o medidor não é difícil. Monte um divisor tecnológico de tensões de referência +1 e +2,75 V conforme diagrama mostrado na Fig. 2. Remova o jumper S1, aplique uma tensão de referência de +2 V à entrada do divisor R3R1. Usando o resistor trimmer R7, defina as leituras do voltímetro para 0,00. Em seguida, aplique uma tensão de referência de 2,75 V e use o resistor de ajuste R5 para definir o display para 15,00.

Arroz. 2. Diagrama de um divisor tecnológico de tensões de referência

Como o chip sensor ML8511 é muito miniatura e inadequado para soldagem em condições amadoras, o dispositivo utiliza um módulo pronto com este chip instalado em uma placa de circuito impresso medindo 16x16x3 mm (Fig. 3). É um pouco mais caro que o próprio microcircuito, mas é muito mais conveniente de trabalhar. Detalhes do módulo na Fig. 1 estão incluídos em uma moldura ponto-ponto.

Arroz. 3. Placa de circuito impresso do dispositivo

O microcircuito voltímetro digital DMS-30PC-1-RL-C possui uma faixa de tensão nominal medida de -1,999...+1,999 V, conforme evidenciado pelo índice 1 em sua designação, a cor vermelha dos números exibidos no display ( índice R) e o consumo de corrente não superior a 17 mA (índice L). Os resistores R2 e R3 não devem ter uma tolerância inferior a ±0,5 ou ±1%. É melhor usar aparadores multivoltas R5 e R7. A placa de circuito impresso do medidor é mostrada na Fig. 4.

Arroz. 4. Placa de circuito do medidor

Concluindo, gostaria de ressaltar que o dispositivo descrito pode ser utilizado com sucesso para verificar o grau de absorção da radiação ultravioleta pelos óculos de sol. Primeiro, meça a intensidade da radiação com o sensor aberto e depois cubra-o com lentes de óculos. A diferença nas leituras mostrará a eficácia da proteção proporcionada pelos óculos.

Literatura

1. Ryabtsev A. N. Radiação ultravioleta. //Enciclopédia física. - M.: Grande Enciclopédia Russa, 1998, vol.5, p. 221.
2. Norma Internacional ISO 21348. Ambiente espacial (natural e artificial). Processo para determinação de irradiâncias solares. - URL: spacewx.com/Docs/ISO_21 348-2007.pdf.
3. Normas sanitárias para radiação ultravioleta em instalações industriais (aprovadas pelo Médico Sanitário Chefe do Estado da URSS em 23 de fevereiro de 1988, nº 4557-88). - URL: norm-load.ru/SNiP/Data1 / 47/47650/index.htm.
4. ML8511-00FC. Manual da Placa de Referência para Sensor UV (QFN). - URL: mídia. digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Rohm%2 0PDFs/ML8511 -00FC_RefBrd_Manual-01. pdf.
5. Nota de aplicação DMS 12. Sinais com deslocamentos de zero. - URL: datelmeters.com/data/meters/dms-an12. pdf.

Autor: A. Kornev

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