1分钟了解专业照度计|光照度|光谱|光通量|照度计

照度与人们的生活有着密切的关系。充足的光照，可预防人们遭遇意外事故。反之，过暗的光线引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此，不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明，在所有职业劳动的事故中约有30%是直接或间接因光线不足所造成的。对体育场（馆）的光照要求是非常严格的，光照过强或过暗都会影响比赛的效果。

在工程测量中，大多通过测定通量来确定亮度和照度，计量仪器常见的就有照度计。照度计，简言之就是测量照度的仪器，配合各种前端光信号采集设备可以测量光通量亮度等参数。照度计不仅适合于实验室、质检部门、研发部门使用，也可用于广场、体育馆、大厅、照明工程等工程项目的照明效果评价。

专业小问号？

那么，日常生活与生产中的光照度如何测量？一般使用的测量工具及其原理是什么？作用有哪些？它们是如何赋能专业人士以及相关领域的？我们又该如何选择测量仪器？

CEM“秒懂”小知识

照度计

照度是受照平面上接收的光通量的面密度。照度计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，就是测量物体被照明的程度（即物体表面所得到的光通量与被照面积之比）。

结构及原理

照度计主要由光度头和显示器两部分组成，而光度头又由余弦修正器、干涉滤光片、光探测器组成。

照度计工作时，当光辐射通过余弦修正器（C）、干涉滤光片（F，即视觉函数V (λ)校正器）后投射到光头探测器（D）上的时候时，就会产生一个电信号，经过I/V变换，然后通过信号放大器（A），最后在显示器上显示出相应的信号，即照度值。

计算方法

平均照度(Eav)=光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF)/区域面积(㎡)

备注：适用于室内或体育场的照明计算。

光通量Ф的计算公式：

式中：K为光敏度、感光度，λ为波长，V(λ)称为人眼相对光谱敏感度曲线（亦作视见函数曲线）或光谱光视效率。

利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3。

维护系数：一般取0.7～0.8。

影响因素

光探测器

在光照度测量中，需要光探测器有较高的灵敏度、较低的噪声、较宽的线性范围和较快的响应时间。不过由于照度计通常用硒光电池或硅光电池、光电倍增管等作为测光部件，其光谱响应和人眼光谱光视效率有较大差别，因此一般会搭配合适的滤光片进行修正。

余弦修正器

在光照度测量中，被测面上的光不可能都来自垂直方向，因此照度计必须进行余弦修正，使光探测器不同角度上的光度响应满足余弦关系。余弦校正器使用的是一种漫透射材料，当入射光不论以什么角度射在漫透射材料上时，光探测器接收到的始终是漫射光，所以余弦修正器的透光性要好。

滤光片

干涉滤光片，即视觉函数V (λ)校正器。为了使测光部件的光谱响应符合照度测量的精度要求，一般选用合适的滤光片，修正照度计的光谱响应，使两者组合后的光谱响应尽量接近人眼光谱光视效率。

误差因素

1）照度计相对光谱响应度与 V (λ)的偏离引起的误差。

2）接收器线性：也就是说接收器的响应度在整个指定输出范围内为常数。

3）疲劳特性：疲劳是照度计在恒定的工作条件下，由投射照度引起的响应度可逆的暂时的变化。

4）照度计的方向性响应。

5）由于量程改变产生的误差：这个误差是照度计的开关从一个量程变到邻近量程所产生的系统误差。

6）温度依赖性：温度依赖性是用环境温度对照度头绝对响应度和相对光谱响应度的影响来表征。

7）偏振依赖性：照度计的输出信号还依赖于光源的偏振状态。

8）照度头接收面受非均匀照明的影响。

照度标准

1）国内有关室内（包括公共场所）照度的卫生标准

2）公共场所商场（店）的照度卫生标准≥100Lx；

3）图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度的卫生标准≥100Lx；

4）公共浴室照度卫生标准≥50Lx；

5）浴室（淋、池、盆浴）≥30Lx，桑拿浴室≥30Lx。

国外有关室内照度的标准

如德国推荐几种额定光强：

1）办公室包括文书工作区为300Lx；

2）打字，绘图工作为750Lx；

3）在工厂，生产线上的视觉工作的照度要求为1000Lx；

4）酒店、公共房间为200Lx；

5）接待点、出纳柜为200Lx；

6）商店的橱窗为1500～2000Lx；

7）医院病房为150～200Lx，紧急治疗区为500Lx；

8）学校、教室为400～700Lx；

9）食堂、室内健身房为300Lx等。

仪器分类

目视照度计。使用不便，精度不高，很少使用。

光电照度计。常用硒光电池照度计和硅光电池照度计。

测量方法

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。可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，其平均照度等于各点照度的平均值。

仪器选择

一个理想的照度计应该具备有下列条件：

1）体积小、重量轻

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，因此可携带体积小、重量轻的照度计。

2）准确度

照度计的良莠与否，和它的准确度有很大的关系，当然也和它的价格密切相关。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。

3）色彩补偿

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，或波长较短的蓝紫色系如日光灯，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，故适度的补偿确属必要。

4）余弦补偿

我们都知道，受照面的亮度与光源的入射角度有关系。相同的道理，在用照度计做测量时，感应器与光源入射角度自然会对照度计的读值有影响。因此一个好的照度计是否有余弦补偿的功能实在不可忽略。

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