LUXMÈTRE
Pour répondre à
trois questions souvent posées, je ne fabrique ni ne modifie
ni ne chiffre mes montages à la demande.
C'est un luxmètre élaboré à partir d'une
BPW21.
Il nécessite une alimentation symétrique qui n'est pas
intégrée à ce circuit inprimé,
ainsi qu'un multimètre pour l'affichage du résultat de
la mesure.
Pour réaliser le chenillard
les documents suivants sont nécessaires :
schéma structurel
typon
schéma d'implantation des
composants
Résistances
Ajustable
Condensateur
Capteur
Circuit intégré
R1
R2, R7
R3, R5
R4, R6, R8, R9
R10
P1, P3
P2
C1
C2, C3
D1
CI1, CI2, CI3
18 k
15 k
11 k - 1%
100 k - 1%
470 ohms
100 k - 20 tours
2,2 k - 20 tours
10 µF - Tantale goutte
10 µF ou 22 uF - 16 V
BPW 21
TL 081+ support 8 broches DIL
Fonctionnement :
La photodiode BPW 21 a une sensibilité de 10 nA
/ lux.
Le circuit IC1 est monté en convertisseur courant / tension. Considérons
que l'ensemble R1+P2 à pour valeur 20 k. Pour 1 lux, la tension
de sortie différentielle sera de 10 nA x 20 k = 200 µV.
Le circuit IC2 est un amplificateur différentiel avec comme caractéristique
un coefficient d'amplification de 10. Pour 1 lux, la tension de sortie
sera donc de 200 µV x 10 = 2 mV.
Le circuit IC3 est un filtre passe bas du premier ordre. L'éclairage
de type fluorescent produit une composante alternative de 100 Hz en monophasé
et de 300 Hz en triphasé. La fonction du filtre est de fournir
une valeur moyenne de l'éclairement. Le coefficient d'amplification
de la structure est de 1.
Pour un éclairement de 1000 lux, la grandeur de la tension de sortie
du circuit sera donc de 1000 x 2 mV = 2 V.
Les ajustables sont des 20 tours verticales. Sur le typon, les deux types de boîtiers sont prévus.
L'alimentation symétrique peut être réalisée à partir de deux piles de 9V.
Les valeurs des deux condensateurs de découplage C2 et C3 ne sont pas critiques.
Obturer la photodiode avec un scotch noir d'électricien. Ajuster P1 pour que la tension VAM soit nulle. Le calibre du voltmètre doit être le plus petit possible. Ajuster P3 pour que la tension VSM soit nulle.
Si vous n'avez pas de Luxmètre sous la main, les deux composants R1 et P2 seront remplacés par deux résistances de 10 k à 1%. La diode BPW 21 doit être soumise à l'éclairage direct sans intermédiaire ( boîtier "transparent"... ). Si vous avez un luxmètre, il faut mettre les deux appareils dans les mêmes conditions et ajuster P2 pour avoir le même résultat lors du mesurage.
Si on désire un affichage direct en lux, la valeur de l'ensemble R1+P2 doit être de 10 k.
Si on désire réaliser un luxmètre pour l'extérieur, R3 et R5 auront pour valeur 100 k.
L'appareil aura une sensibilité de 2V pour 10 000 lux. Le filtre construit autour de IC3 est alors inutile.
L'étude complète de l'appareil est proposée sous forme de dossier pédagogique.
- dossier html
- dossier au format PDF