Пульсация освещенности. Как рассчитать коэффициент пульсации

Определение коэффициента пульсации освещенности.

Пульсация – это периодическое изменение определенного параметра во времени. Для определения уровня таких изменений вводится понятие коэффициента пульсаций, который показывает отношение амплитуды пульсаций к средней величине данного параметра. В нашем случае, коэффициент пульсации освещенности – это отношение разности между максимальным и минимальным значением освещенности к ее среднему значению за время измерения:

Формула для расчета коэффициента пульсации

где Емин – зафиксированный минимум значения освещённости (Рис.1),
Емакс – зафиксированный максимум значения освещённости (Рис.1),
Еср – среднее значение освещённости за время измерения (Рис.1).

График пульсации освещенности.

Рис.1. Пульсации освещенности.

Определение среднего, максимального и минимального значения освещенности

Из Формулы (1) видно, что для вычисления коэффициента пульсации освещенности необходимо знать значения максимальной, средней и минимальной освещенности. Обычно прибор для измерения освещенности (люксметр) производит измерения всех значений освещенности и вычисление коэффициента пульсации автоматически. Хотя, например, люксметры "Эколайт" позволяют выводить комплексные результаты измерений на персональный компьютер при помощи бесплатной программы люксметр для Андроид или Windows "Эколайт-АП". Это позволяет не только определить максимальное, среднее и минимальное значение освещенности, но и проанализировать изменение уровня освещенности во времени ("осциллограмму")

Формулы для расчета коэффициента пульсации.

C 1 января 2013 года введен новый ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности». В том числе, приведена полная формула для расчета:

Формула расчета пульсации по ГОСТ.

где Т – время измерения.
Также, ГОСТ Р 54945-2012 устанавливает следующие требования к проведению измерений пульсации освещенности:

•  при расчете учитываются только пульсации с частотой ниже 300 Гц;
•  рабочая высота поверхности измерения  – 0,8м от пола;
•  погрешность приборов не более 10%.

Формула (2) является наиболее полной для расчета коэффициента пульсаций. Однако она требует большого объема вычислений и не всегда реализуема на практике, особенно в приборах-пульсметрах старых версий. Поэтому, иногда, применяются «упрощенные» методы расчета пульсации. Например, используют следующую формулу:

Упрощенная формула расчета пульсации.

Особенности расчета коэффициента пульсации.

В случае, когда форма пульсаций близка к синусоидальной (например, при работе ламп накаливания или люминесцентных ламп, с подключением через ЭмПРА), расчёты по формуле (3) совпадают с расчётами по формуле (2). Однако, чем сильнее форма пульсаций отличается от гармонической, тем сильнее расходятся результаты расчетов по этим формулам. Например, при импульсном питании, часто применяемом в современных энергосберегающих лампах, коэффициент пульсации, рассчитанный по формуле (2), может намного превысить значение 100% (в некоторых случаях можно получить результат 200%, 300% и даже больше), в то время, как Кп, рассчитанный по формуле (3) никогда не сможет превысить 100% (при Емин=0, см.Рис.1). Итак, расчет коэффициента пульсации по упрощенной формуле (3) недопустим в следующих случаях:

• применение ЭПРА;
• применение регуляторов мощности (диммеров и т.п.);
• применение электронных драйверов;
• измерение пульсации мониторов.

При помощи бесплатной программы "Эколайт-АП" и мы провели измерения и анализ пульсации от:

ламп разлиных типов, с результатами измерений можно ознакомиться в разделе "Пульсация ламп"

мониторов различных типов и множества моделей, с результатами измерений можно ознакомиться "Пульсация мониторов"