照度計(jì)的測(cè)試原理和方法

照度計(jì)的測(cè)試原理和方法
　　1．照度的測(cè)試原理
　　照度是受照平面上接受的光通量的面密度。照度計(jì)是用于量測(cè)被照面上的光照度的儀器，是光照度量測(cè)中用得*多的儀器之一。
　　2．照度計(jì)的結(jié)構(gòu)原理
　　照度計(jì)由光度頭（又稱受光探頭，包括接收器、V（λ）對(duì)濾光器、余弦修正器）和讀數(shù)顯示器兩部分組成。其結(jié)構(gòu)見圖1。
　　圖1 照度計(jì)的結(jié)構(gòu)原理圖
　　四、量測(cè)步驟和方法
　　在運(yùn)作房間內(nèi)，應(yīng)該在每個(gè)運(yùn)作地點(diǎn)（如書桌、運(yùn)作臺(tái)）量測(cè)照度，然后加以平均。對(duì)于沒有確定運(yùn)作地點(diǎn)的空房間或非運(yùn)作房間，如果單用一般照明，通常選 0.8m 高的水平面量測(cè)照度。將量測(cè)區(qū)域劃分成大小相等的方格（或接近方形），量測(cè)每個(gè)方格中心的照度Ei，其平均照度等于各點(diǎn)照度的平均值，即
　　式中 Eav ——量測(cè)區(qū)域的平均照度，lx；
　　Ei ——每個(gè)量測(cè)網(wǎng)格中心的照度，lx；
　　N ——測(cè)點(diǎn)數(shù)。
　　照度均勻度是指規(guī)定表層上的*小照度與平均照度之比，即：
　　式中 Emin ——指所測(cè)表層上的*小照度，lx。
　　本實(shí)驗(yàn)中，可以房間所布置的測(cè)點(diǎn)面為指定表層，*小照度可認(rèn)為所測(cè)點(diǎn)中的*小照度值。
　　量測(cè)房間每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為lm，大房間可
　　式中 Eav ——量測(cè)區(qū)域的平均照度，lx；
　　Ei ——每個(gè)量測(cè)網(wǎng)格中心的照度，lx；
　　N ——測(cè)點(diǎn)數(shù)。
　　照度均勻度是指規(guī)定表層上的*小照度與平均照度之比，即：
　　式中 Emin ——指所測(cè)表層上的*小照度，lx。
　　本實(shí)驗(yàn)中，可以房間所布置的測(cè)點(diǎn)面為指定表層，*小照度可認(rèn)為所測(cè)點(diǎn)中的*小照度值。
　　量測(cè)房間每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為lm，大房間可取2 -4 m 。走道、樓梯等狹長(zhǎng)的交通地段沿長(zhǎng)度方向中心線布置測(cè)點(diǎn)，間距1 -2 m ；量測(cè)平面為地平面或地面以上 150mm 水平面。
　　測(cè)點(diǎn)數(shù)目越多，得到的平均照度值越**，不過(guò)也要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力。如果Eav的允許量測(cè)誤差為±10%，可以用根據(jù)室形指數(shù)選擇*少測(cè)點(diǎn)的辦法減少運(yùn)作量，兩者的關(guān)系列于表1。若燈具數(shù)與表給出的測(cè)點(diǎn)數(shù)恰好相等，則必須增加測(cè)點(diǎn)。
　　表1 室形指數(shù)與測(cè)點(diǎn)數(shù)的關(guān)系
　　室形指數(shù)Kr *少測(cè)點(diǎn)數(shù) 室形指數(shù)Kr *少測(cè)點(diǎn)數(shù)
　　＜1 4 2～3 16
　　1～2 9 ≥3 25
　　式中L、W為房間的長(zhǎng)和寬，hr為由燈具至量測(cè)平面的高度。
　　當(dāng)以局部照明補(bǔ)充一般照明時(shí)，要按人的正常運(yùn)作位置來(lái)量測(cè)運(yùn)作點(diǎn)的照度，將照度計(jì)的光電池置于運(yùn)作面上或進(jìn)行視覺作業(yè)的操作表層上。
　　一個(gè)理想的照度計(jì)應(yīng)該具有下列條件：
　　● 體積小、重量輕 (Compact Size、Light Weight)
　　照度計(jì)使用的機(jī)會(huì)非常廣泛，運(yùn)用的時(shí)機(jī)也常在不同的場(chǎng)所，所以可攜帶式體樍小、重量輕為照度計(jì)的**先決條件。
　　● 準(zhǔn)確度﹝Accuracy﹞
　　照度計(jì)的良莠與否，和它的準(zhǔn)確度有**的關(guān)系。當(dāng)然也和它的價(jià)格息息相關(guān)，因此以合理的價(jià)格買個(gè)準(zhǔn)確度較高的照度計(jì)實(shí)有必要，一般以誤差不超過(guò)±15%為宜。
　　● 色彩補(bǔ)償 ﹝Color Compensation﹞
　　光源的種類包羅萬(wàn)象，有些偏重波長(zhǎng)較長(zhǎng)的的紅色系高壓燈，或波長(zhǎng)較短藍(lán)紫色系如Daylight日光燈；也有分布比較平均的如白熾燈泡系列，同一照度計(jì)對(duì)不同的波長(zhǎng)其靈敏度可能略有不同，故適度的補(bǔ)償屬必要。
　　● 余弦補(bǔ)償﹝Cosine Compensation﹞
　　大家都知道，受照面的亮度與光源的入射角度有關(guān)。相同的道理，在用照度計(jì)做量測(cè)時(shí)，感應(yīng)器﹝Sensor﹞與光源入射角度自然會(huì)對(duì)照度計(jì)的讀值有影響。所以一個(gè)好的照度計(jì)是否有余弦補(bǔ)償?shù)墓δ軐?shí)在不可忽略。
　　
　　概述
　　照度計(jì)(或稱勒克斯計(jì))是一種專門量測(cè)光度、亮度的儀器儀表。就是量測(cè)光照強(qiáng)度(照度) 是物體被照明的程度，也即物體表層所得到的光通量與被照面積之比。照度計(jì)通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組成，見圖。
　　照度計(jì)量測(cè)原理:
　　光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的光電元件。當(dāng)光線射到硒光電池表層時(shí)，入射光透過(guò)金屬薄膜4到達(dá)半導(dǎo)體硒層2和金屬薄膜4的分界面上，在界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生電位差的大小與光電池受光表層上的照度有一定的比例關(guān)系。這時(shí)如果接上外電路，就會(huì)有電流通過(guò)，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來(lái)。光電流的大小取決于入射光的強(qiáng)弱和回路中的電阻。照度計(jì)有變檔裝置，因此可以測(cè)高照度，也可以測(cè)低照度。
　　照度計(jì)的種類：
　　1.目視照度計(jì)：使用不便，精度不高，很少使用
　　2.光電照度計(jì)：常用硒光電池照度計(jì)和硅光電池照度計(jì)
　　光電池照度計(jì)的組成與使用要求：
　　1.組成:微安表、換擋旋紐、零點(diǎn)調(diào)節(jié)、接線柱、光電池、V(λ)修正濾光器等組成。
　　常用硒(Se)光電池或硅(Si)光電池照度計(jì),又稱勒克斯表
　　2.使用要求：
　　①光電池應(yīng)用直線性好的硒(Se)光電池或硅(Si）光電池;長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作仍能保持良好的穩(wěn)定性,且靈敏度高;高E時(shí)選用高內(nèi)阻的光電池,其靈敏度低而線性好,受強(qiáng)光照射不易受損
　　②內(nèi)付有V(λ)修正濾光片,適宜用異色溫光源的照度,誤差小
　　③光電池前加一塊余弦角度補(bǔ)償器(乳白玻璃或白色塑料)原因是入射角大時(shí),光電池偏離余弦定則
　　④照度計(jì)應(yīng)運(yùn)作在室溫或接近室溫下(光電池漂移隨溫度改變而發(fā)生改變）
　　照度計(jì)的定標(biāo)：
　　定標(biāo)原理：
　　使Ls垂直照射光電池→ E＝I/r2，改變r(jià)可得不同照度下的光電流值，由E與i的對(duì)應(yīng)關(guān)系將電流刻度轉(zhuǎn)換為照度刻度。
　　定標(biāo)方法：
　　利用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈,在近似點(diǎn)光源的運(yùn)作距離下,改變光電池與標(biāo)準(zhǔn)燈的距離l,記錄下各個(gè)距離下的電流計(jì)的讀數(shù),由距離平方反比定律E=Ｉ/r2計(jì)算光照度E,由此可以得到一系列不同照度的光電流值i,作光電流i與照度E的變化曲線,即為照度計(jì)的定標(biāo)曲線由此可對(duì)照度計(jì)表盤進(jìn)行分度即為照度計(jì)的定標(biāo)。

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