測量原理

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)生的光生電流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，就會有電流通過，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來。光電流的大小取決于入射光的強(qiáng)弱。照度計(jì)有變檔裝置，因此可以測高照度，也可以測低照度。引照度計(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)。

涉及種類

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：照度計(jì)探頭是玻璃材質(zhì)，容易摔壞破損，同時(shí)使用時(shí)防水效果很差。

①光電池應(yīng)用直線性好的硒(Se)光電池或硅(Si）光電池;長時(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

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)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）

使用步驟

①打開電源。

②打開光檢測器蓋子，并將光檢測器水平放在測量位置。

③選擇適合測量檔位。

如果顯示屏左端只顯示“1”，表示照度過量，需要按下量程鍵（⑧鍵），調(diào)整測量倍數(shù)。

④照度計(jì)開始工作，并在顯示屏上顯示照度值。

⑤顯示屏上顯示數(shù)據(jù)不斷地變動，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定時(shí)，按下HOLD鍵，鎖定數(shù)據(jù)。

⑥讀取并記錄讀數(shù)器中顯示的觀測值。觀測值等于讀數(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”，照度測量值為1000000lx，即（500×2000）。

⑦再按一下鎖定開關(guān)，取消讀值鎖定功能。

⑧每一次觀測時(shí)，連續(xù)讀數(shù)三次并記錄。

⑨每一次測量工作完成后，按下電源開關(guān)鍵，切斷電源。

⑩蓋上光檢測器蓋子，并放回盒里。

照度定標(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)

使用作用

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，過暗的光線可引起人體疲勞的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過眼睛的本身。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。現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料表明，在所有職業(yè)勞動的事故中約有30%是直接或間接因光線不足所造成的。對體育場（館）的光照要求是非常嚴(yán)格的，光照過強(qiáng)或過暗都會影響比賽的效果。

那么，人們居住的室內(nèi)對照度的衛(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的電磁輻射，當(dāng)光線進(jìn)入眼睛后可產(chǎn)生的知覺稱為視覺。人們所見的光是指可見光，其波長范圍在380～760nm（納米）之間。

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柟庹斩戎笜?biāo)的總和）。

為保障人們在適宜的光照下生活，我國制定了有關(guān)室內(nèi)（包括公共場所）照度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。如在公共場所商場（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.國外有關(guān)室內(nèi)照度的標(biāo)準(zhǔn)，如德國推薦幾種額定光強(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。

對于照度大小的測量方法，一般用照度計(jì)測量。照度計(jì)可測出不同波長的強(qiáng)度（如對可見光波段和紫外線波段的測量），可向人們提供準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

總之，照度與人體健康，尤其是對眼睛的保健有著極其重要的衛(wèi)生學(xué)意義。

應(yīng)用范圍

1.一般公共場所應(yīng)用

為了保障人們能在適宜的光照下生活，我國制定了有關(guān)室內(nèi)(包括公共場所)照度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用照度計(jì)對各場所進(jìn)行照度測量。

2.燈飾生產(chǎn)業(yè)，攝影業(yè)，舞臺燈光布置等

照度計(jì)已經(jīng)成功應(yīng)用到多個(gè)方案中，如燈飾生產(chǎn)業(yè)，攝影業(yè)，舞臺燈光布置等，不同型號照度計(jì)可滿足不同的測量要求。

3.工廠生產(chǎn)流水線應(yīng)用

在工廠，生產(chǎn)線上的照明度要求比較嚴(yán)格，連續(xù)工作會引起視覺疲勞，工作效率大打折扣，通常照度要求≥1000Lx，對于照明度要求比較高的場所可選擇大量程的照度計(jì)，超大量程范圍，可應(yīng)對強(qiáng)光線照度測量。

4.照度計(jì)的應(yīng)用非常廣泛，還包括我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的應(yīng)用，比如工廠、倉庫、學(xué)校、辦公室、家庭、路燈建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室等等。

辦公室和道路及特定環(huán)境的照度標(biāo)準(zhǔn)JIS標(biāo)準(zhǔn)提供了適應(yīng)各種環(huán)境的照度推薦值,以下為其設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值。

功能特點(diǎn)

1、全程跟蹤記錄照度變化情況，記錄時(shí)間長（15分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，可記錄長達(dá)5個(gè)月甚至更長的時(shí)間）,集數(shù)據(jù)采集、記錄和傳輸于一體。

2、整機(jī)功耗小，使用鋰電池（內(nèi)置）供電，電池壽命可達(dá)一年以上。

3、軟件有中英文兩種版本，可任意選擇，英文版具有國際通用性。

4、軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)查看方便。

5、自動生成記錄曲線圖，采集的數(shù)據(jù)能用EXCEL、WORD或?qū)Ｓ密浖幚怼?/p>

6、記錄時(shí)間間隔從2秒至24小時(shí)任意設(shè)置。

7、體積小（58×72×29mm），操作簡單，性能可靠（適應(yīng)惡劣環(huán)境，失電時(shí)不丟失數(shù)據(jù)）。

8、可自動報(bào)警。

一般規(guī)格

顯示：3?位數(shù)字液晶顯示，最大1999讀值。

電池電壓不足顯示：當(dāng)電池電壓低于操作電壓時(shí)，""顯示。

取樣率：2.5次/秒。

操作環(huán)境：0°C至50°C，相對濕度<70%RH。

儲存環(huán)境：-20°C至60°C，0至80%RH(電池移除后)。

精確度測試環(huán)境：23°C±5°C，相對濕度<75%RH。

尺寸：155mm(高)x48mm(寬)x24mm(厚)。

電池：4顆1.5V四號電池。

重量：約81.2公克(含電池)。

Lux規(guī)格：

感測器：矽質(zhì)光二極體感測器

范圍：20lux,200lux,2000lux,20000lux,20fc,200fc,2000fc,20000fc

解析度：0.01lux，0.01fc

精確度：±(NOreading±NOdigits)

精確度：±(NOreading±NOdigits)

一般要求

體積小、重量輕(CompactSize、LightWeight)

照度計(jì)使用的機(jī)會非常廣泛，運(yùn)用的時(shí)機(jī)也常在不同的場所，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±15%為宜。

色彩補(bǔ)償﹝ColorCompensation﹞

光源的種類包羅萬象，有些偏重波長較長的的紅色系高壓燈，或波長較短藍(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)對不同的波長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﹝CosineCompensation﹞

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)做測量時(shí)，感應(yīng)器﹝Sensor﹞與光源入射角度自然會對照度計(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。

為了我們生活的環(huán)境更利于我們的健康，照度計(jì)的使用就成了我們的首選。但是怎樣選購一個(gè)適合自己的照度計(jì)呢？照度計(jì)(或稱勒克斯計(jì))是一種專門測量光度、亮度的儀器儀表。一般我們在選購的時(shí)候要考慮以下幾點(diǎn)：

照度的單位是一勒克斯(LUX)為、單位,用數(shù)值表示這些場所的合適光線強(qiáng)度,以確保適應(yīng)各種環(huán)境日常生活，辦公室,工廠等所有環(huán)境均有自己的"適合的照度".一旦照度不足或者照度過高,會因此誤認(rèn),作業(yè)效率低下,和疲勞等導(dǎo)致視力降低等情況,當(dāng)照度適中時(shí),可提高工作效率,確保作業(yè)安全,為此重視照明管理十分重要。

使用紫外線照度計(jì)需注意環(huán)境溫度:

使用時(shí)，必須注意避免接收很強(qiáng)的光，因?yàn)楣怆姽荜帢O長期暴露在強(qiáng)光下，會出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，使光電陰極發(fā)射不正常。所以在不用照度計(jì)時(shí)要蓋好窗口的保護(hù)蓋，另外紫外照度計(jì)工作的環(huán)境溫度不能很高，也不能很低。尤其是采用熱電效應(yīng)元件做為接受器的紫外照度計(jì)，對環(huán)境溫度的要求更是嚴(yán)格(一般在20℃);而用光電管GD-5做接受器時(shí)，對環(huán)境溫度要求就不是很嚴(yán)格了，一般溫度愈低愈好;以減少暗電流.另外在測量光源的輻射線時(shí)要垂直于接受器的窗口，如果傾斜時(shí)將產(chǎn)生很大的誤差。此時(shí)需進(jìn)行角度修正。

校準(zhǔn)方法

校準(zhǔn)雖不同于檢定，但進(jìn)行校準(zhǔn)的人員也應(yīng)經(jīng)有效的考核，并取得相應(yīng)的合格證書，只有持證人員方能出具校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告，也只有這種證書和報(bào)告才認(rèn)為是有效的。校準(zhǔn)可以找地方計(jì)量所或者第三方校準(zhǔn)單位，前提都必須得有國家頒發(fā)的CNAS計(jì)量資質(zhì)。