照度计原理及应用

  照度计是一种自动打印光纤，是测量人造光和自然光照强度的光学测试仪器．解决了连续测量光照强度及自动记录的问题．它是由光探测器、自动换档放大电路、曲线记录装置、数字打印装置和瞬时数字显示装置组成．其中曲线记录装置采用光导纤维无摩擦记录方式，光探测器为滤光片与兰硅光电池组成，使可见光谱响应曲线符合国际照明委员会（ＣＩＥ）规定的人眼视觉光谱曲线．袖珍电子照度计属于一种光照度测量技术领域，适用于农业生产、日常生活、户外旅行时测量光照度。它采用光敏电阻作为光电转换器件，它含有直流电源，依次串接在所述直流电源输出端的电压变换电路、开关、光敏电阻、测试电路、Ａ／Ｄ转换器、译码器、显示器驱动器和显示器。本实用新型避免了采用光度头，直流电源仅用３Ｖ的电池即可，译码器、显示器驱动器和显示器集成在一个集成电路卡上，使其结构简单，体积小，便于移动，还具有反应灵敏等优点。一种紫外辐射照度计，属于光学测试仪器。其特征是由两个单向截止光学滤光片和两个相同的光电接收器构成双光路探测器，电路部分采用双路放大，从而能够准确地测出所需测试波段的辐射量值，杂散光截止性很强

照度的测试原理
照度是受照平面上接受的光通量的面密度。照度汁是用于测量被照面上的光照度的仪器，是光照度测量中用得最多的仪器之一。

照度计的结构原理
照度计由光度头（又称受光探头，包括接收器、V（λ）对滤光器、余弦修正器）和读数显示器两部分组成。 

四、测量步骤和方法
在工作房间内，应该在每个工作地点（如书桌、工作台）测量照度，然后加以平均。对于没有确定工作地点的空房间或非工作房间，如果单用一般照明，通常选 0.8m 高的水平面测量照度。将测量区域划分成大小相等的方格（或接近方形），测量每个方格中心的照度Ei，其平均照度等于各点照度的平均值，即

式中      Eav   ——测量区域的平均照度，lx；
      Ei     ——每个测量网格中心的照度，lx；
      N    ——测点数。
照度均匀度是指规定表面上的最小照度与平均照度之比，即：
式中      Emin ——指所测表面上的最小照度，lx。
           本实验中，可以房间所布置的测点面为指定表面，最小照度可认为所测点中的最小照度值。
测量房间每个方格的边长为lm，大房间可
式中      Eav   ——测量区域的平均照度，lx；
      Ei     ——每个测量网格中心的照度，lx；
      N    ——测点数。
照度均匀度是指规定表面上的最小照度与平均照度之比，即：
            
式中      Emin ——指所测表面上的最小照度，lx。
           本实验中，可以房间所布置的测点面为指定表面，最小照度可认为所测点中的最小照度值。
测量房间每个方格的边长为lm，大房间可取2 -4 m 。走道、楼梯等狭长的交通地段沿长度方向中心线布置测点，间距1 -2 m ；测量平面为地平面或地面以上 150mm 水平面。
测点数目越多，得到的平均照度值越精确，不过也要花费更多的时间和精力。如果Eav的允许测量误差为±10%，可以用根据室形指数选择最少测点的办法减少工作量，两者的关系列于表1。若灯具数与表给出的测点数恰好相等，则必须增加测点。
表1  室形指数与测点数的关系
室形指数Kr  最少测点数  室形指数Kr  最少测点数  
＜1  4  2～3  16  
1～2  9  ≥3  25  
式中L、W为房间的长和宽，hr为由灯具至测量平面的高度。
当以局部照明补充一般照明时，要按人的正常工作位置来测量工作点的照度，将照度计的光电池置于工作面上或进行视觉作业的操作表面上。  

一个理想的照度计应该具有下列条件：
● 体积小、重量轻 (Compact Size、Light Weight)
　　照度计使用的机会非常广泛，运用的时机也常在不同的场所，所以可携带式体樍小、重量轻为照度计的第一先决条件。
● 准确度﹝Accuracy﹞
　　照度计的良莠与否，和它的准确度有绝对的关系。当然也和它的价格息息相关，因此以合理的价格买个准确度较高的照度计实有必要，一般以误差不超过±15%为宜。
● 色彩补偿 ﹝Color Compensation﹞
　　光源的种类包罗万象，有些偏重波长较长的的红色系高压灯 ，或波长较短蓝紫色系如Daylight日光灯；也有分布比较平均的如白炽灯泡系列，同一照度计对不同的波长其灵敏度可能略有不同，故适度的补偿属必要。
● 余弦补偿﹝Cosine Compensation﹞
　　大家都知道，受照面的亮度与光源的入射角度有关。相同的道理，在用照度计做测量时，感应器﹝Sensor﹞与光源入射角度自然会对照度计的读值有影响。所以一个好的照度计是否有余弦补偿的功能实在不可忽略。
照度计的分类
照度计一般分为数显照度计