积分球光孔照度标定实验

1.积分球出光孔照度标定实验目的

积分球出光孔的照度要进行实时的监测与显示,需要用到PH-4型智能照度/辐射计和硅光电池照度探测器。照度探测器在受到积分球出光孔均匀光线照射会产生一个电流值I,该实验的目的就是将这个电流值I转化为积分球出光孔的照度值E,并且将这个电流值I和照度值E显示在PH-4型智能照度/辐射计上,实现测试仪对积分球出光孔照度实时监测与显示的功能。

2.积分球出光孔照度标定实验方案设计

PH-4型智能照度/辐射计要能通过硅光电池照度探测器产生的电信号,对照度的数值进行显示,前提是要有一个照度标定表,该标定表显示的是积分球出光孔照度E和硅光电池照度探测器产生的电流值I的对应关系。由积分球出光孔照度标定方法的研究可知,照度E和电流值I存在线性的关系,所以通过差值运算就可以从照度标定表中计算出任意一个硅光电池短路电流Ii所对应的照度值Ei。通过测量一组照度E和电流I的对应数值,从而制作一份照度标定表,然后将照度标定表数据输入PH-4型智能照度/辐射计中,进而实现积分球出光孔的照度实时监测与显示的功能。

积分球出光孔照度标定实验平台与使用仪器如图7.6所示。

图7.6　积分球出光孔照度标定实验平台与使用仪器

1—PH-4型智能照度/辐射计;2—宽量程微照度计系统;3—均匀光源装置;4—标准照度计;5—硅光电池照度探测器;6—FLS7150精密程控恒流电源。

PH-4型智能照度/辐射计的作用是显示硅光电池照度探测器的短路电流和标定之后的照度值;宽量程微照度计系统显示标准照度计测试到的积分球出光孔的照度值;FLS7150精密程控恒流电源为均匀光源装置中的积分球提供工作电流。(www.xing528.com)

3.积分球出光孔照度标定实验实施

将标准照度计放在积分球出光孔,标准照度计的导线连接在宽量程微照度计系统上,硅光电池照度探测器放在积分球照度探测孔里,硅光电池照度探测器的导线连接在PH-4型智能照度/辐射计上。在黑暗环境下,用恒流电源将均匀光源装置中的卤钨灯点亮,然后通过不断调节均匀光学装置中的双光阑和更换弱光靶,采集一组照度E和电流I的对应数值,照度E的范围要比测试仪的总体技术性能指标中要求的照度可调范围1×10-3～50 lx略大,该实验测得的照度标定表数据如表7.1所示。

表7.1　实验测得的照度标定表数据

该实验测得的照度标定表数据曲线如图7.7所示。

图7.7　照度标定表数据曲线

由图7.7可知,硅光电池探测器产生的电流值与积分球出光孔的照度呈线性关系。积分球出光孔照度标定实验测得照度标定表数据之后,通过照度标定软件,将照度标定表中的各组数据导入PH-4型智能照度/辐射计,然后PH-4型智能照度/辐射计便可以通过照度探测器的电流值计算出对应的照度值。

通过该实验,所研制的测试仪就能够实时地对积分球出光孔照度进行监测与显示,满足了测试仪的总体技术性能指标要求。