照度计的用途
在某些情况下,工作环境的亮度会受到监管。例如,学校、工厂和办公室等人员工作场所的照明设备照度由《学校环境卫生标准》、《工业安全卫生条例》和《办公场所卫生标准条例》规定。在这些场所,会使用照度计来测量是否符合标准。
在科学技术领域,当亮度影响实验结果时,会使用光度计。前文提到的曝光表则用于在拍摄照片时确定合适的曝光条件。
照度计的原理
照度计用于测量和量化被光照射表面的亮度。因此,需要一个传感器来检测光强度,而光电二极管正是合适的选择。照度计之所以采用光电二极管作为传感器,是因为其光电流与光强度成正比,并且具有宽动态范围。测量光电流并将其转换为亮度是照度计的基本原理。照度计需要考虑以下两个因素:
1. 视觉敏感度校正
人眼对波长范围在 380 nm 至 700 nm 的光(电磁波)有响应,峰值波长为 555 nm,但随着波长偏离峰值,灵敏度逐渐降低。这一特性已在国际上标准化,称为标准光谱发光效率 V(λ)。另一方面,光电二极管的光谱灵敏度特性与 V(λ) 完全不同,因此需要在光电二极管表面附近放置一个发光效率校正滤光片,以使照度计的光谱灵敏度特性接近 V(λ)。
2. 余弦校正
如果 E 是垂直于平行光束的表面上的照度,那么 E' 是倾斜角度为 θ 的表面上的照度。
E'=E cosθ
这称为余弦校正。为了实现余弦校正,照度计的光接收部分设置了一个半球形透射漫射板。穿过该漫射板的漫射光在入射到光电二极管之前,会先经过一个光效校正滤光片。

