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光照度傳感器

日期:2025-04-30 17:47
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摘要:

光照度傳感器

  一、定義
 
  光照度,即通常所說得勒克司度(lux),表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量。1勒克司相當于1流明/平方米,即被攝主體每平方米的面積上,受距離一米、發(fā)光強度為1燭光的光源,垂直照射的光通量。光照度是衡量拍攝環(huán)境的一個重要指標。
 
  二、計算
 
  室內照明利用系數(shù)法計算平均照度:
 
  在平時做照度計算時,如果我們已知利用系數(shù)“CU”,則可以方便的利用一個經驗公式進行快速計算,求出我們想要的室內工作面的平均照度值。我們通常把這種計算方法稱為“利用系數(shù)法求平均照度”,也叫流明系數(shù)法。
 
  照度計算有粗略地計算和**地計算2種。例如,假設像住宅那樣整體照度應該在100勒克斯(lx)的情況,而即使是90勒克斯(lx)也不會對生活帶來很大的影響。但是,如果是道路照明的話,情況就不同了。假設路面照度必須在20勒克斯(lx)的情況下,如果是18勒克斯(lx)的話,就有可能造成交通事故頻發(fā)。商店也是一樣,例如,商店的整體*佳照度是500勒克斯(lx),由于用600勒克斯(lx)的照度,所以,照明燈具數(shù)量和電量就會增加,并在經濟上造成影響。無論是哪一種照度計算都是重要的。雖然只是粗略地估算,也會有20%-30%的誤差。所以建議在一般情況下*好采用專業(yè)的照明設計軟件進行**模擬計算,將誤差控制在*小范圍內。
 
  但有時我們由于情況特殊或場地條件所限,而不能采用照明軟件模擬計算時,在計算地板、桌面、作業(yè)臺面平均照度可以用下列基本公式進行,略估算出燈具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面積(平方米m^2)即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面積上的亮度。
 
  用這種方法求房間地板面的平均照度時,在整體照明燈具的情況下,可以用下列公式進行計算。
 
  平均照度(Eav)=單個燈具光通量Φ×燈具數(shù)量(N)×空間利用系數(shù)(CU)×維護系數(shù)(K)÷地板面積(長×寬)
 
  公式說明:1、單個燈具光通量Φ,指的是這個燈具內所含光源的裸光源總光通量值。
 
  2、空間利用系數(shù)(CU),是指從照明燈具放射出來的光束有百分之多少到達地板和作業(yè)臺面,所以與照明燈具的設計、安裝高度、房間的大小和反射率的不同相關,照明率也隨之變化。如常用燈盤在3米左右高的空間使用,其利用系數(shù)CU可取0.6--0.75之間;而懸掛燈鋁罩,空間高度6--10米時,其利用系數(shù)CU取值范圍在0.7--0.45;筒燈類燈具在3米左右空間使用,其利用系數(shù)CU可取0.4--0.55;而像光帶支架類的燈具在4米左右的空間使用時,其利用系數(shù)CU可取0.3--0.5。以上數(shù)據(jù)為經驗數(shù)值,只能做粗略估算用,如要**計算具體數(shù)值需由公司書面提供,相關參數(shù),在此僅做參考。
 
  3、是指伴隨著照明燈具的老化,燈具光的輸出能力降低和光源的使用時間的增加,光源發(fā)生光衰;或由于房間灰塵的積累,致使空間反射效率降低,致使照度降低而乘上的系數(shù).一般較清潔的場所,如客廳、臥室、辦公室、教室、閱讀室、醫(yī)院、**品牌專賣店、藝術館、博物館等維護系數(shù)K取0.8;而一般性的商店、超市、營業(yè)廳、影劇院、機械加工車間、車站等場所維護系數(shù)K取0.7;而污染指數(shù)較大的場所維護系數(shù)K則可取到0.6左右。
 
  利用系數(shù)法
 
  此方法用于計算平均照度
 
  (光源光通量)(CU)(MF) /照射區(qū)域面積
 
  適用于室內,體育照明
 
  利用系數(shù)(CU): 一般室內取0.4,體育取0.3
 
  1. 燈具的照度分布
 
  2. 燈具效率
 
  3. 燈具在照射區(qū)域的相對位置
 
  4. 被包圍區(qū)域中的反射光
 
  維護系數(shù)MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7~0.8
 
  舉例 1:
 
  室內照明,4×5米房間,使用3×36W隔柵燈9套
 
  計算公式:平均照度 =光源總光通×CU×MF/面積
 
 ?。?2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5
 
 ?。?080 Lux
 
  結論:平均照度1000Lux以上
 
  舉例 2:
 
  體育館照明,20×40米場地,
 
  使用POWRSPOT 1000W金鹵燈 60套
 
  平均照度 =光源總光通×CU×MF/面積
 
 ?。?105000×60)×0.3×0.8÷20÷40
 
 ?。?890 Lux
 
  結論:平均水平照度1500Lux以上
 
  垂直照度1000Lux以上(視安裝位置)
 
  1967年法國第十三屆國際計量大會規(guī)定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分別作為發(fā)光強度、光亮度、光通量和光照度等的單位,為統(tǒng)一工程技術中使用的光學度量單位有重要意義。為使您了解和使用便利,以下將有關知識做一簡單介紹:
 
  1. 燭光、國際燭光、坎德拉(candela)的定義
 
  在每平方米101325牛頓的標準大氣壓下,面積等于1/60平方厘米的**“黑體”(即能夠吸收全部外來光線而毫無反射的理想物體),在純鉑(Pt)凝固溫度(約2042K獲1769℃)時,沿垂直方向的發(fā)光強度為1坎德拉。并且,燭光、國際燭光、坎德拉 三個概念是有區(qū)別的,不宜等同。從數(shù)量上看,60坎德拉等于58.8國際燭光,亥夫納燈的1燭光等于0.885國際燭光或0.919坎德拉。
 
  2. 發(fā)光強度與光亮度
 
  發(fā)光強度簡稱光強,國際單位是candela(坎德拉)簡寫cd。Lcd是指光源在指定方向的單位立體角內發(fā)出的光通量。光源輻射是均勻時,則光強為I=F/Ω,Ω為立體角,單位為球面度(sr),F為光通量,單位是流明,對于點光源由I=F/4。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的,指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比,單位是坎德拉/平方米。對于一個漫散射面,盡管各個方向的光強和光通量不同,但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面,所以從各個方向上觀看圖像,都有相同的亮度感。
 
  以下是部分光源的亮度值:單位cd/m²
 
  太陽:1.5*10;日光燈:(5—10)*10³;月光(滿月):2.5*10³;黑白電視機熒光屏:120左右;彩色電視機熒光屏:80左右。
 
  3. 光通量與流明
 
  光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的,對于在單位時間里通過某一面積的光能,稱為通過這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同,眼睛對各色光的敏感度也有所不同,即使各色光的輻射能通量相等,在視覺上并不能產生相同的明亮程度,在各色光中,黃、綠色光能激起*大的明亮感覺。如果用綠色光作水準,令它的光通量等于輻射能通量,則對其它色光來說,激起明亮感覺的本領比綠色光為小,光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明,是英文lumen的音譯,簡寫為lm。**黑體在鉑的凝固溫度下,從5.305*10³cm²面積上輻射出來的光通量為1lm。為表明光強和光通量的關系,發(fā)光強度為1坎德拉的點光源在單位立體角(1球面度)內發(fā)出的光通量為1流明。一只40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明。
 
  4. 光照度與勒克斯
 
  光照度可用照度計直接測量。光照度的單位是勒克斯,是英文lux的音譯,也可寫為lx。被光均勻照射的物體,在1平方米面積上得到的光通量是1流明時,它的照度是1勒克斯。有時為了充分利用光源,常在光源上附加一個反射裝置,使得某些方向能夠得到比較多的光通量,以增加這一被照面上的照度。例如汽車前燈、手電筒、攝影燈等。
 
  以下是各種環(huán)境照度值:單位lux
 
  黑夜:0.001—0.02;月夜:0.02—0.3;陰天室內:5—50;陰天室外:50—500;晴天室內:100—1000;夏季中午太陽光下的照度:約為10*9次方;閱讀書刊時所需的照度:50—60;家用攝像機標準照度:1400
 
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