Файл: Чернышев Л.С. Электричество измеряет.pdf

Мы уже знаем, что в металлах всегда имеется много свобод­ ных электронов. Много их и в железной пластинке. Однако они не могут пройти через запорный слой к слою селена и далее — к золоту. В этом направлении запорный слой не про­ пускает электронов. Он их может пропустить только в обрат­ ном направлении — от селена к железу. Однако селен — полупроводник. А мы знаем, что у полупроводников даже при комнатной температуре свободных электронов, которые могут участвовать в электрическом токе, очень мало.

Если же мы будем освещать слой селена, то световая энер­ гия начнет освобождать такие электроны и они свободно перейдут через запорный слой на железную пластдну. На ней окажется избыток электронов, зато в слое селейа — недо­ статок. Таким образом, между железной пластинкой и слоем золота, покрывающего селен, возникнет разность потенциалов, которая будет тем больше, чем сильнее освещается фотоэле­ мент.

При подключении к освещенному фотоэлементу электро­ измерительного прибора мы убедимся, что через прибор про­ текает ток. Однако этот ток обычно мал. Поэтому в качестве измерительных приборов используют микроамперметры, т. е. приборы, измеряющие ток в миллионных долях ампера.

У люксметров — приборов, предназначенных специально для измерения освещенности, шкала измерительного прибора выражена в люксах, т. е. в единицах освещенности. Люкс­ метры позволяют измерять как малую, так и большую осве­ щенность от единицы до десятков тысяч люксов. Что же ка­ сается фотоэкспонометров, то они по своему принципу дей­ ствия являются также измерителями освещенности. У них также имеется фотоэлемент, соединенный с очень маленьким измерительным прибором. При освещении фотоэлемента стрелка прибора отклоняется. По величине отклонения стрел­ ки с помощью специальной поворотной таблицы, установлен­ ной на корпусе фотоэкспонометра, и определяется необходи­ мая выдержка времени, так называемая экспозиция при фото- и киносъемках.

Различные фотоэлементы получили широкое применение в автоматике. Здесь они контролируют качество обработанной поверхности, прозрачность различных жидкостей, плотность бумаги и т. д. Одним словом, всюду, где контроль может осуществляться изменением или отраженного от поверхности света, или пропущенного какой-либо жидкостью и другим ма­ териалом, применяется фотоэлемент — этот электрический «глаз», обладающий огромной чувствительностью не только

28

$

*

Те примеры, с которыми мы познакомились, далеко не исчерпывают всех возможностей и областей применения элек­ тричества для измерений. Кроме описанных, имеется множе­ ство других различных датчиков, с помощью которых изме­ нение той или иной неэлектрической величины также преоб­ разуется в изменение электрического тока. Как сами датчики, так и методы их применения в целях измерения постоянно совершенствуются, открывая самые широкие перспективы для использования электрических методов измерения в народном хозяйстве страны.

СДЕЛАЙТЕ САМИ

Фотоэкспонометр для фотопечати

Самым сложным процессом в любительской фотографии является, конечно, процесс получения фотоотпечатков. При фотографировании нам помогают различные фотоэкспономет­ ры или просто таблицы, по которым мы определяем выдерж­ ку времени, необходимую для получения качественных нега­ тивов. А вот при изготовлении фотоотпечатков выдержку вре­ мени приходится определять на глаз или каждый раз с по­ мощью предварительных контрольных отпечатков.

Однако этот процесс можно облегчить и значительно уско­ рить, если воспользоваться пцостейшим фотоэкспонометром, который нетрудно сделать самому.

Он состоит из измерительной части и определительной таблицы. Измерительная часть представляет собой сочетание

И селеновые фотоэлементы, и малогабаритные микроамперметры с диаметром корпуса 80 мм продаются в магазинах и имеются во многих школах. Селеновый фотоэлемент закреп­ ляется с помощью хомутика на специальном держателе, кото­ рый устанавливается на стойке фотоувеличителя так, что мо­ жет поворачиваться вокруг нее (рис. 9). Сверху фотоэле­ мента укрепляется матовое стекло в оправе; оправа должна также поворачиваться вокруг своей оси.

Провода от фотоэлемента подводятся к измерительному прибору. Он может крепиться или к основанию увеличителя, или на отдельной подставке. При подключении прибора необ­ ходимо строго соблюдать полярность, обозначенную знаками

образом: после установки негативной пленки в фотоувеличи­ тель держатель1фотоэлемента поворачивается так, чтобы фо­ тоэлемент находился против объектива увеличителя и осве-

29

щался светом, проходящим через негатив. В таком случае, в зависимости от плотности негатива, на фотоэлемент будет падать строго определенное количество света, поэтому стрел­ ка прибора укажет определенный ток.

Рис. 9. Крепления фотоэлемента к увеличителю: 1—хомутик; 2—фотоэлемент; 3— провода, идущие от фотоэлемента; 4—держатель; 5—хомутик держателя; б— стойка фотоувеличителя; 7—матовое стекло в оправе; 8—фотоэлемент в хомутике.

Если освещенность фотоэлемента так велика (например, при очень светлом негативе), что стрелка прибора уходит за пределы шкалы, то к фотоэлементу сверху следует подвести матовое стекло. Тогда на фотоэлемент будет падать не весь свет, а только часть его. Следовательно, показания измери­ тельного прибора вновь окажутся в пределах его шкалы.

Теперь, измерив количество света, пропускаемого негати­ вом, нужно определить выдержку времени, при которой полу­ чается качественный фотоотпечаток. Делается это с помощью определительной таблицы (см. стр. 31).

Изготовление такой таблицы и является, пожалуй, самым сложным делом. На это уйдет вначале много времени. Зато впоследствии таблица будет всегда облегчать и ускорять про­ цесс фотопечати. Таблица состоит из ряда граф, в которых в зависимости от показаний измерительного прибора и особен­ ностей фотобумаги проставляются цифры необходимой вы­ держки времени для получения качественного отпечатка. Как же осуществляется заполнение граф таблицы?

Из имеющихся фотонегативов отбираются три: высокой, средней и малой плотности. В увеличитель устанавливается наиболее плотный негатив и измеряется ток' от фотоэлемента при прохождении света через этот негатив. Величина тока

ад

записывается в графу таблицы «Показания прибора». Далее с этого негатива делаются контрольные фотоотпечатки на всех сортах фотобумаги, указанных в таблице.

Время выдержки при наилучшем отпечатке для каждого сорта бумаги записывается в соответствующие графы таб­ лицы. Например, при печати на глянцевой, нормальной бу­ маге «бромпортрет» при данном показании прибора наилуч­ ший отпечаток был получен при выдержке времени 30 сек. Эта цифра и вписывается в соответствующую графу. Затем то же самое повторяется без изменения расстояния от фото­ бумаги ДО' объектива увеличителя с каждым другим из трех негативов.

Пользуясь полученными данными для трех негативов, можно выдержку времени при других показаниях измерй-

31