MÉRŐÉRZÉKELŐK FIZIKÁJA Hang, fény jellemzők mérése Dr. Seres István
Hangintenzitás: E I A W 2 Hangerősség: Kétféle szokásos mértékegysége van: Decibel skála Phon skála Dr. Seres István 2 http://fft.szie.hu I m P t A
Decibel skála db 10 lg I I 0 ahol I 0 az 1000 Hz-es hallásküszöb: (I 0 = 10-12 W/m 2 ) Dr. Seres István 3 http://fft.szie.hu
Decibel skála Dr. Seres István 4 http://fft.szie.hu
Hangintenzitás Dr. Seres István 5 http://fft.szie.hu
Hangintenzitás Dr. Seres István 6 http://fft.szie.hu
Phon skála phon 10 lg I I 0 ahol I 0 az adott frekvencián mérhető hallásküszöb Dr. Seres István 7 http://fft.szie.hu
Hang tulajdonságainak vizsgálata: Hangerősség: Amplitúdó, energia Hangmagasság: frekvencia (normál - Miki egér hang - mély) Dr. Seres István 8 http://fft.szie.hu
Hang tulajdonságainak vizsgálata: Frekvencia analízis (furulya) Dr. Seres István 9 http://fft.szie.hu
Hang tulajdonságainak vizsgálata: Frekvencia analízis (zongora) Dr. Seres István 10 http://fft.szie.hu
Hang tulajdonságainak vizsgálata: Frekvencia analízis (hegedű) Dr. Seres István 11 http://fft.szie.hu
Hangszint mérés Mikrofonok: (hangnyomás mérés) kondenzátor mikrofon piezoelektromos mikrofon dinamikus (induktív) mikrofon Dr. Seres István 12 http://fft.szie.hu
Áttekintés: Radiometriai mennyiség Egység Fotometriai mennyiség Egység Sugárzott teljesítmény (Φ e ) W Fényáram (Φ v ) lm Sugárerősség (I e ) W sr -1 Fényerősség (I v ) cd Besugárzott felületi teljesítmény (E e ) W m -2 Megvilágítás (E v ) lx Sugársűrűség (L e ) W m -2 sr -1 Fénysűrűség (L v ) cd m-2 Dr. Seres István 13 http://fft.szie.hu
Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia: dw n/ dt lm /lume Km e 2 1 e V ( ) d : sugárzott_ spektrális_ teljesítmény V ( ) : láthatósági _ függvény Km : max imális_ spektrális_ fényhasznosítás,(683lmw 1 ) Dr. Seres István 14 http://fft.szie.hu
Fényáram (fényteljesítmény) Időegység alatt kibocsátott energia: n/ lm /lume Dr. Seres István 15 http://fft.szie.hu
Fényáram (fényteljesítmény) Emberi szem érzékenységi maximum: 550 nm Energia: 1 watt Fényáram: 683 lumen Maximális spektrális fényhasznosítás lumen K m 683 watt Szem spektrális érzékenysége (láthatósági függvény) Dr. Seres István 16 http://fft.szie.hu
Fényerősség I d d Ahol: d a fényáram d a térszög I lumen cd candella szteradián A kandela annak az 540 THz (λ = ~555 nm) frekvenciájú monokromatikus sugárzást kibocsátó fényforrásnak adott irányban kibocsátott fényerőssége, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/sr Dr. Seres István 17 http://fft.szie.hu
Megvilágítás: felületegységre eső fényáram E d da E lx /lux/ Dr. Seres István 18 http://fft.szie.hu
Fénysűrűség Egységnyi térszögre eső megvilágítás L E cd 2 L m Dr. Seres István 19 http://fft.szie.hu
Fénysűrűség Dr. Seres István 20 http://fft.szie.hu
Fényhasznosítás P lm W lumen watt Dr. Seres István 21 http://fft.szie.hu
Fotométerek Megvilágításmérőkkel kapcsolatos alapvető követelmények 1. Érzékelőjük spektrális érzékenysége feleljen meg a V(λ) Legolcsóbb, legegyszerűbb Se fényelem A fényforrással (2858 K-es izzólámpa) kalibrálva Más spektrális összetételű sugárzók esetén korrekciós szorzókat kell alkalmazni (e nélkül 20-30 %-os mérési hiba is lehet) 2. Fotoáram és megvilágítás kapcsolata legyen lineáris (rövidzár üzemmód) 3. A ferdén beeső fényt a beesési irány szögének koszinuszával arányosan értékelje Dr. Seres István 22 http://fft.szie.hu
Fotométerek Ritchie-féle prizmás fotométer fotocella félvezető dióda Dr. Seres István 23 http://fft.szie.hu