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專門用于測(cè)量光度、亮度的儀器儀表（照度計(jì)）的工作原理及使用方法

2011-07-05

                     專門用于測(cè)量光度、亮度的儀器儀表（照度計(jì)）的工作原理及使用方法

編輯：123儀器商城

照度計(jì)的使用方法及原理

    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。
照度計(jì)測(cè)量原理:　　

    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：

　　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

　　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

　?、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。

　　②打開(kāi)光檢測(cè)器蓋子，并將光檢測(cè)器水平放在測(cè)量位置。

　?、圻x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)。

　　⑥讀取并記錄讀數(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）。

　　⑦再按一下鎖定開(kāi)關(guān)，取消讀值鎖定功能。

　?、嗝恳淮斡^測(cè)時(shí)，連續(xù)讀數(shù)三次并記錄。

　?、崦恳淮螠y(cè)量工作完成后，按下電源開(kāi)關(guān)鍵，切斷電源。

　　⑩蓋上光檢測(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：

　?、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

　　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

　?、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)地面面積之比。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)地面面積）。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(shū)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(shū)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。

　　總之，照度與人體健康，尤其是對(duì)眼睛的保健有著極其重要的衛(wèi)生學(xué)意義。
  
    深圳市天友利標(biāo)準(zhǔn)光源有限公司主營(yíng)產(chǎn)品：標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)色燈箱、英國(guó)-美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)光源箱、金屬檢測(cè)機(jī)、汽車檢測(cè)光源、愛(ài)色麗X-Rite色差儀、鏡頭攝像頭測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)光源、印刷行業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)光源、電腦測(cè)色儀、分光密度儀、色卡、分辨率卡、色溫照度計(jì)等光學(xué)儀器。
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