Главная » 2015 » Декабрь » 13 » Измерение пульсаций света при помощи осциллографа
13:32
Измерение пульсаций света при помощи осциллографа

Исследования воздействия пульсирующего света на организм человека, которые проводились с середины 20 века, показали, в частности, что мозг человека воспринимает пульсации света, частотой до 300 Гц. В ходе проведения  экспериментов было установлено, что при уровне пульсаций света 5-8% уже возникают признаки расстройства нормальной электрической активности мозга, а пульсации, глубиной 20%, вызывают такой же уровень расстройств нормальной активности мозга, как и пульсации освещенности с глубиной 100%. Также была определена критическая частота пульсаций света 300 Гц, выше которой человеческий организм воспринимает пульсирующий свет как постоянный. 

Видимые глазом пульсации освещенности вызывают прямое зрительное раздражение, мы их ощущаем, они доставляют дискомфорт, утомляют зрение, нервную систему и мозг. Однако мы их видим и пытаемся сознательно или на уровне подсознания бороться с ними – ограничивать время пребывания в помещениях с пульсирующим светом, рефлекторно настраиваем зрение и мозг на ограничение влияния таких пульсаций, в конце концов меняем раздражающую нас лампу или светильник на другую, с отсутствующими пульсациями. Таким образом, вред или, по крайней мере, дискомфорт от видимых пульсаций мы хорошо ощущаем и, по мере возможности, боремся с ними.

Начиная с частот 60-80Гц (зависит от индивидуальных особенностей человека) мы перестаем визуально ощущать воздействие пульсаций освещенности – мы их не видим. Такая частота называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ). То есть наш мозг не успевает обрабатывать поступающую информацию об изменениях интенсивности светового потока. Однако, эти пульсации освещенности детектируются зрительными рецепторами, но не обрабатываются как визуальная информация и воздействуют напрямую на работу прочих отделов мозга. В конечном итоге, высокочастотные пульсации света влияют на гормональный фон человека, суточные биоритмы и связанные с ними работоспособность, утомляемость, эмоциональное самочувствие.

При длительном воздействии пульсации освещенности могут приводить уже к хроническим заболеваниям не только органов зрения, но и сердечно-сосудистой и нервной системы. То есть, мы видим, что требования к уровню пульсаций освещения возникли не на пустом месте и задолго до появления современных источников света.

Можно обобщить, что пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, а в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется. Также не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

 

При помощи осцилографа и простенькой схемы можно измерить коэффициент пульсаций света, что будет соответствовать ГОСТ Р 54945-2012, где в приложении Г описана методика измерения коэффициента пульсации света с помощью осцилографа. И приведена блок схема:

И формула для расчёта.

Где Eмин, Емакс – минимальные и максимальные амплитудные значения по осциллограмме.
Eср – интегральное среднее за период. Однако, до недавнего времени, для расчетов коэффициента пульсации в качестве Еср часто использовали среднеарифметическое значение:

тогда формула для расчета пульсаций освещенности принимает вид:

 

 

 

 

Берем фотодиод, шунтируем его резистором 1KOm и подключаем к осцилографу.

И производим расчёты

Кп=(Umax-Umin)*100/ (Umax+Umin)
Кп=(436-236)х100 / (436+236)
Кп=29,76%

С таким коэффициентом пульсации можно использовать только в местах временного пребывания.

 

Категория: Электроника | Просмотров: 679 | Добавил: graftsv
Всего комментариев: 0
avatar