專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度自動(dòng)量程照度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種測(cè)量光照強(qiáng)度的照度計(jì)。
照度計(jì)光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)F(λ)與光度頭中使用的各種濾色片的光譜響應(yīng)函數(shù)及其厚度、光電轉(zhuǎn)換器件的光譜響應(yīng)函數(shù)等參數(shù)，有著復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系?，F(xiàn)在使用的照度計(jì)都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，選用不同厚度和不同光譜響應(yīng)的濾色片，來(lái)修正光電轉(zhuǎn)換器件的光譜響應(yīng)，使照度計(jì)光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)F(λ)盡可能地與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)V(λ)相吻合。上述方法既浪費(fèi)大量材料和時(shí)間，又很難獲得滿(mǎn)意結(jié)果，并且會(huì)因光度頭使用的濾色片和光電轉(zhuǎn)換器件的光譜響應(yīng)函數(shù)的離散性，造成光度頭光譜響應(yīng)函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)的吻合程度降低，嚴(yán)重影響照度測(cè)量的準(zhǔn)確度。此外，現(xiàn)在使用的非自動(dòng)量程照度計(jì)使用不方便。
本實(shí)用新型就是要解決現(xiàn)有照度計(jì)光度頭設(shè)計(jì)中遇到的難題，根據(jù)光學(xué)理論，利用電子計(jì)算機(jī)選擇所需濾色片的牌號(hào)，并計(jì)算出各片濾色片的最佳厚度，使光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)F(λ)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)V(λ)極為吻合，極大地減少了十分復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)工作。同時(shí)，把用電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)出的光度頭與電子線(xiàn)路相結(jié)合，提供一種高精度自動(dòng)量程照度計(jì)。
本實(shí)用新型主要由電源開(kāi)關(guān)1、液晶顯示器2、機(jī)殼3、光度頭與電子線(xiàn)路連接的插座4、屏蔽電纜5、光度頭6和照度測(cè)量電路組成。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型機(jī)殼的A向側(cè)視圖。
圖3為本實(shí)用新型的光度頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的光度頭的半剖視圖。
圖5為本實(shí)用新型的電路圖。
其中，1－電源開(kāi)關(guān)，2－液晶顯示器，3－機(jī)殼，4－光度頭與電子線(xiàn)路連接的插座，5－屏蔽電纜，6－光度頭，7－光度頭余弦修正器，8－光衰減片，9－濾色片A，10－濾色片B，11－硅光電池，12－光度頭芯殼，13－光度頭底座，14－硅光電池引線(xiàn)。
本照度計(jì)使用袖珍塑料機(jī)殼，光度頭與電子線(xiàn)路連接的插座位于機(jī)殼頂部中央。光度頭由余弦修正器7、光衰減片8、濾色片A9、濾色片B10、硅光電池11、光度頭芯殼12和光度頭底座13組成。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例
光度頭的余弦修正器7對(duì)被測(cè)光強(qiáng)進(jìn)行余弦修正，使入射到硅光電池11表面的光強(qiáng)能夠隨入射角的變化而按余弦法則變化。濾色片A9和濾色片B10是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量計(jì)算后，對(duì)其牌號(hào)和厚度作出了最佳選擇的，其中濾色片A的厚度為1.9mm，濾色片B的厚度為1.7mm，使光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)極為吻合。表1為本實(shí)用新型的光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)F(λ)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)V(λ)的對(duì)照表。
硅光電池11是光電轉(zhuǎn)換器件，它將光照度轉(zhuǎn)換為光電流，光電流由電纜和插座進(jìn)入照度測(cè)量電路。
由集成運(yùn)算放大器IC1－IC2、電阻R1－R4、電容C1－C4和電位器W1－W2組成的照度測(cè)量電路中的前置放大電路，將光度頭產(chǎn)生的光電流線(xiàn)性地轉(zhuǎn)換為電壓量，然后由IC6、電阻R17－R18和電容C7－C10組成的A／D轉(zhuǎn)換電路將這一模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，最后由液晶顯示器IC7顯示出來(lái)，即是測(cè)得的照度值。
集成電路IC3－1－IC3－2、IC4－IC5、電阻R5－R15和電容C5－C6組成了照度測(cè)量電路中的量程自動(dòng)切換電路，本照度計(jì)從0－19.99萬(wàn)勒克斯共分三檔，即從0－1999勒克斯為一檔，從2000－1.99萬(wàn)勒克斯為另一檔，從2萬(wàn)－19.99萬(wàn)勒克斯為最后一檔。電路根據(jù)被測(cè)光強(qiáng)度自動(dòng)選擇和切換量程。
基準(zhǔn)穩(wěn)壓管DW2、集成電路IC3－3、電阻R19－R21和電容C11組成的電路為A／D轉(zhuǎn)換電路提供一基準(zhǔn)參考電壓；晶體管T1、電阻R22和電位器W3組成了照度測(cè)量電路中的溫度補(bǔ)償電路，補(bǔ)償由硅光電池的溫度特性所引起的測(cè)量誤差；集成電路IC3－4、電阻R27－R29和電容C12－C14組成的電路將9伏電源E轉(zhuǎn)換成一對(duì)正、負(fù)4.5伏的電源，以供前置放大電路使用；晶體管T2－T3、電阻R23－R26和穩(wěn)壓管DW1組成了照度測(cè)量電路中的掉電指示電路，當(dāng)電源E的電壓降至7伏時(shí)，該部分電路使液晶顯示器IC7的左上角有一箭頭顯示，以供提示使用者更換電池。
實(shí)踐證明，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、利用電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算方法選定用于修正硅光電池光譜響應(yīng)函數(shù)的濾色片的牌號(hào)和最佳厚度，使照度計(jì)光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)極為吻合(見(jiàn)表1)，使用這一方法不但減少了大量實(shí)驗(yàn)工作，而且隨時(shí)能夠?qū)σ蚬韫怆姵睾蜑V色片的光譜響應(yīng)的離散性而導(dǎo)致的F(λ)與V(λ)的偏差進(jìn)行修正，測(cè)量精度高。
2、測(cè)量電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，功能齊全，易于調(diào)試。
3、照度計(jì)量程可自動(dòng)切換，使用方便。
4、整機(jī)工藝設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單，成本低，體積小，重量輕，外型美觀(guān)。
表1、光度頭的光譜響應(yīng)函數(shù)F(λ)與標(biāo)準(zhǔn)明視覺(jué)函數(shù)V(λ)的對(duì)照表
權(quán)利要求1.一種高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，采用袖珍塑料機(jī)殼，其特征在于該照度計(jì)由電源開(kāi)關(guān)1、液晶顯示器2、機(jī)殼3、光度頭與電子線(xiàn)路連接的插座4、屏蔽電纜5、光度頭6和照度測(cè)量電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，其特征在于光度頭由余弦修正器7、光衰減片8、濾色片A9、濾色片B10、硅光電池11、光度頭芯殼12和光度頭底座13組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，其特征在于照度測(cè)量電路中的前置放大電路由集成運(yùn)算放大器IC1－IC2、電阻R1－R4、電容C1－C4和電位器W1－W2組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，其特征在于照度測(cè)量電路中的量程自動(dòng)切換電路由集成電路IC3－1－IC3－2、集成電路IC4－IC5、電阻R5－R15和電容C5－C6組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，其特征在于照度測(cè)量電路中的溫度補(bǔ)償電路由晶體管T1、電阻R22和電位器W3組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度自動(dòng)量程照度計(jì)，其特征在于照度測(cè)量電路中的掉電指示電路由晶體管T2－T3、電阻R23－R26和穩(wěn)壓管DW1組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于一種用于測(cè)量光照強(qiáng)度的照度計(jì)。本照度計(jì)主要由電源開(kāi)關(guān)、液晶顯示器、機(jī)殼、光度頭與電子線(xiàn)路連接的插座、屏蔽電纜、光度頭和照度測(cè)量電路構(gòu)成。具有設(shè)計(jì)方法新穎、測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能齊全、操作方便、外形美觀(guān)等特點(diǎn)，適用于建筑照明測(cè)量，農(nóng)業(yè)、林業(yè)、攝影、燈具檢驗(yàn)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01J1/10GK2110215SQ92200050
公開(kāi)日1992年7月15日 申請(qǐng)日期1992年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月7日
發(fā)明者隋瑞秀, 李長(zhǎng)吉, 李苑秀, 生廣倫 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所