照度計(jì)原理及特點(diǎn) 已關(guān)閉
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照度計(jì)(或稱勒克斯計(jì))是一種專門測(cè)量光度、亮度的儀器儀表。就是測(cè)量光照強(qiáng)度(照度) 是物體被照明的程度,也即物體表面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。 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面時(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面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: ?、俟怆姵貞?yīng)用直線性好的硒(Se)光電池或硅(Si)光電池;長(zhǎng)時(shí)間工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 ?、趦?nèi)付有V(λ)修正濾光片,適宜用異色溫光源的照度,誤差小 ?、酃怆姵厍凹右粔K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 ?、苷斩扔?jì)應(yīng)工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)光源的工作距離下,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) 影響定標(biāo)曲線的因素: 光電池和電流計(jì)更換時(shí)需重新定標(biāo);照度計(jì)使用一段時(shí)間后應(yīng)對(duì)照度計(jì)重新進(jìn)行定標(biāo)(一般一年內(nèi)應(yīng)檢定1-2次);高精度的照度計(jì)可用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行檢定;擴(kuò)大照度計(jì)的定標(biāo)量程可改變距離r,也可選用不同的標(biāo)準(zhǔn)燈,選用小量程的電流計(jì) 照度計(jì)的使用步驟: ?、俅蜷_(kāi)電源。 ?、诖蜷_(kāi)光檢測(cè)器蓋子,并將光檢測(cè)器水平放在測(cè)量位置。 ③選擇適合測(cè)量檔位。 如果顯示屏左端只顯示“1”,表示照度過(guò)量,需要按下量程鍵(⑧鍵),調(diào)整測(cè)量倍數(shù)。 ?、苷斩扔?jì)開(kāi)始工作,并在顯示屏上顯示照度值。 ?、蒿@示屏上顯示數(shù)據(jù)不斷地變動(dòng),當(dāng)顯示數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定時(shí),按下HOLD鍵(⑧鍵),鎖定數(shù)據(jù)。 ?、拮x取并記錄讀數(shù)器中顯示的觀測(cè)值。觀測(cè)值等于讀數(shù)器中顯示數(shù)字與量程值的乘積。 比如:屏幕上顯示500,右下角顯示狀態(tài)為“×2000”,照度測(cè)量值為1000000lx,即(500×2000)。 ?、咴侔匆幌骆i定開(kāi)關(guān),取消讀值鎖定功能。 ⑧每一次觀測(cè)時(shí),連續(xù)讀數(shù)三次并記錄。 ⑨每一次測(cè)量工作完成后,按下電源開(kāi)關(guān)鍵,切斷電源。 ?、馍w上光檢測(cè)器蓋子,并放回盒里。 照度計(jì)一般要求: ● 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)的第一先決條件。 ● 準(zhǔn)確度﹝Accuracy﹞ 照度計(jì)的良莠與否,和它的準(zhǔn)確度有絕對(duì)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)做測(cè)量時(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。 照度計(jì)注意事項(xiàng): 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)間工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 ?、趦?nèi)付有V(λ)修正濾光片,適宜用異色溫光源的照度,誤差小 ?、酃怆姵厍凹右粔K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 ?、苷斩扔?jì)應(yīng)工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)光源的工作距離下,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) 影響定標(biāo)曲線的因素: 光電池和電流計(jì)更換時(shí)需重新定標(biāo);照度計(jì)使用一段時(shí)間后應(yīng)對(duì)照度計(jì)重新進(jìn)行定標(biāo)(一般一年內(nèi)應(yīng)檢定1-2次);高精度的照度計(jì)可用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行檢定;擴(kuò)大照度計(jì)的定標(biāo)量程可改變距離r,也可選用不同的標(biāo)準(zhǔn)燈,選用小量程的電流計(jì)。 照度計(jì)的作用: 照度與人們的生活有著密切的關(guān)系。充足的光照,可防止人們免遭意外事故的發(fā)生。反之,過(guò)暗的光線可引起人體疲勞的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)眼睛的本身。因此,不適或較差的照明條件是造成事故和疲勞的主要原因之一?,F(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料表明,在所有職業(yè)勞動(dòng)的事故中約有30%是直接或間接因光線不足所造成的。對(duì)體育場(chǎng)(館)的光照要求是非常嚴(yán)格的,光照過(guò)強(qiáng)或過(guò)暗都會(huì)影響比賽的效果。 那么,人們居住的室內(nèi)對(duì)照度的衛(wèi)生學(xué)要求是如何呢?照度是在衛(wèi)生學(xué)中一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)。光是指能引起人眼睛光亮感覺(jué)的電磁輻射,當(dāng)光線進(jìn)入眼睛后可產(chǎn)生的知覺(jué)稱為視覺(jué)。人們所見(jiàn)的光是指可見(jiàn)光,其波長(zhǎng)范圍在380~760nm(納米)之間。 目前采光可分為自然采光和人工光源兩大類。自然采光是指室內(nèi)和地區(qū)的天然照度,有直接的日光照散射光和周圍物體的反射光,常用采光系數(shù)和自然照度表示。而采光系數(shù)是指采光口的有效面積與室內(nèi)陸面面積之比。一般住宅的采光系數(shù)在1/5~1/15之間,居住面積比在1/8~1/10之間(窗面積/室內(nèi)陸面面積)。自然照度系數(shù)是用于評(píng)價(jià)自然光的照度水平。它是反映室內(nèi)的和同時(shí)從室外來(lái)的光照射關(guān)系。也反映出當(dāng)?shù)毓鈿夂颍ㄗ匀还饽茉春蜌夂虻年?yáng)光照度指標(biāo)的總和)。 為保障人們?cè)谶m宜的光照下生活,我國(guó)制定了有關(guān)室內(nèi)(包括公共場(chǎng)所)照度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。如在公共場(chǎng)所商場(chǎng)(店)的照度衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)≥100Lx;圖書館、博物館、美術(shù)館、展覽館臺(tái)面照度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)≥100Lx;公共浴室照度衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)≥50Lx;浴室(淋、池、盆?。?0Lx,桑那浴室≥30Lx.國(guó)外有關(guān)室內(nèi)照度的標(biāo)準(zhǔn),如德國(guó)推薦幾種額定光強(qiáng),辦公室包括文書工作區(qū)為300Lx,打字,繪圖工作為750Lx;在工廠,生產(chǎn)線上的視覺(jué)工作的照度要求為1000Lx;酒店、公共房間為200Lx;接待點(diǎn)、出納柜為200Lx;商店的櫥窗為1500~2000Lx;醫(yī)院病房為150~200Lx,緊急治療區(qū)為500Lx;學(xué)校、教室為400~700Lx;食堂、室內(nèi)健身房為300Lx等。 對(duì)于照度大小的測(cè)量方法,一般用照度計(jì)測(cè)量。照度計(jì)可測(cè)出不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度(如對(duì)可見(jiàn)光波段和紫外線波段的測(cè)量),可向人們提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。 |