Почему приборы еЛайт не показывают пульсации при низких освещённостях

К нам иногда поступают вопросы от пользователей наших приборов – почему люксметр-пульсметр-яркомер еЛайт при измерении освещённости ниже примерно 50 люкс показывают прочерки для значения коэффициент пульсации?

Отвечаем – да, есть такая особенность у приборов еЛайт и сейчас мы про неё расскажем подробнее – когда это происходит, почему так сделано и как с этим жить дальше.

Почему еЛайт не измеряет коэффициент пульсации при низких освещённостях?

Прибор еЛайт проходил последние Госиспытания для подтверждения заявленных характеристик и внесения в Госреестр СИ РФ в 2018г. Тогда, по просьбе пользователей наших приборов мы замахнулись на то, чтобы расширить нижнюю границу диапазон измеряемых освещённостей с 1 до 0,1 люкс. Это было необходимо для проведения измерений аварийного, эвакуационного, охранного и других типов освещения с низкими уровнями. При измерении таких низких значений возникает типичная электронная проблема – растёт влияние на результат измерений  электрических шумов и помех. Поскольку такие шумы и помехи носят случайный характер, то есть возможность от них избавиться за счёт статистической обработки результатов измерений. То есть, для получения финального результата, мы проводим не одно, а несколько измерений, которые потом обрабатываем цифровыми фильтрами и отсеиваем паразитный шумовой сигнал от реального сигнала об освещённости. Это очень эффективный способ борьбы с шумами. Мы его реализовали в приборах еЛайт для измерений малых значений освещённости. Но у этого метода есть один существенный недостаток – мы теряем информацию об изменениях величины в течение этого измерения (т.к. фильтрация оставляет только постоянную составляющую сигнала). Поэтому, используя алгоритм расчёта освещённости с фильтрацией шумов, мы не можем получить значения максимальной и минимальной освещённости, которые нам необходимы для расчёта коэффициента пульсации.

Требования к измерителям коэффициента пульсации освещённости.

Но мы совсем не хотели в приборах еЛайт отказываться от измерения коэффициента пульсации, для измерения которого необходимо проводить быстрые однократные измерения сигнала с фотодатчика. Мы нашли следующий выход. Поскольку, считается, что пульсации освещённости оказывают наиболее вредное воздействие при напряжённой зрительной работе в течение относительно длительного времени, то такая работа возможна только при хорошей освещённости (от 200 люкс и выше). Изучение нормативов по освещённости, подтвердило наши соображения. Например, в Таблице 5.25 «Требования к освещению рабочих мест в помещениях общественных зданий, а также сопутствующих им производственных помещениях» СанПиН 1.2.3685-21 «ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ И (ИЛИ) БЕЗВРЕДНОСТИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ» мы не обнаружили ни одного типа помещения и работ, когда и где надо было бы измерять коэффициент пульсации для освещённостей ниже 200 люкс.

Два алгоритма измерений освещённости, реализованных в приборах еЛайт.

В итоге, в приборах еЛайт мы «скомбинировали» 2 алгоритма измерений освещённости – для низких уровней (меньше ~50 люкс) мы используем "медленный" алгоритм, который нам позволяет вытащить маленький сигнал от низкой освещённости из электронных шумов. А когда сигнал с фотосенсора уже намного выше электронных шумов (т.е. на значениях больше ~50 люкс), мы переходим на быстрый алгоритм с однократными измерениями, который позволяет нам рассчитывать коэффициент пульсации освещённости.

Почему речь выше идёт о пороге «~50 люкс», а не указана конкретна цифра порога переключения алгоритмов?

Дело в том, что для ускорения обработки сигнала с фотосенсора (чтобы успевать снимать «осциллограмму» входного сигнала и рассчитывать коэффициент пульсации), вся обработка входного сигнала происходит в «сыром» виде – без применения пересчётных коэффициентов «из фототока в люксы» и калибровок. И выбор «быстрого» или «медленного» алгоритма еЛайт делает тоже на основе этих «сырых» отсчётов. Пересчёт в «реальные люксы» с учётом калибровок происходит только на конечном этапе, после цифровой обработки сигнала с фотодатчика. Поскольку, у разных экземпляров приборов, значения корректирующих калибровок могут отличаться процентов на 20...30, то и финальное значение порога «в люксах», при котором происходит переключение алгоритмов, тоже будет разным… Но, обычно порог переключения оказывается не выше 50 люкс.

Что же делать, если нужно измерить коэффициент пульсации при значениях ниже порога в ~50 люкс?

Для этого надо получить доступ к «сырым» отсчётам сигнала с фотодатчика фотоголовки еЛайт. Это можно сделать, подключив фотоголовку еЛайт03 (или еЛайт04) к компьютеру, при помощи бесплатного ПО «Эколайт-АП», доступного на нашем сайте  по адресу - https://eco-e.ru/produkcziya/programmnoe-obespechenie/ecolight-ap/

ПО «Эколайт-АП» предназначено для анализа сигнала с фотодатчика фотоголовки еЛайт03 и поэтому считывает с неё напрямую «сырой» сигнал с фотодатчика и калибровки, которые уже потом внутри ПО «Эколайт-АП» применяются к «сырому» сигналу после его обработки в ПО. Тут уже не применяется «медленный» алгоритм и информация о пульсациях выводится для любого уровня освещённости.

Однако, следует помнить, о чём говорилось ранее, что «сырой» сигнал с фотодатчика еЛайт03 на низких освещённостях  может иметь большой вклад электронного шума и это может влиять на точность измерений.