高精度照度计的设计(12)

高精度照度计的设计

压变换器的形式，一方面可得到零负载效应；另一方面，短路电流通过反馈电阻变成电压量，实际效果相当于流过一个负载电阻形成的压降。

照度计应有较大的线性响应范围，使之可在较大照度范围内测量，选用线性范围大的接收器和增加光电流放大倍数，即可达到此目的。

环境温度对照度计的测量结果有影响，特别是实测时的环境温度与标定时的环境温度相差较大（如寒冷的冬天或酷热的夏天）的情况下，影响更为显著。在照度计中，不仅是光电池，与光电池相接的外电路，表头电阻等，均随温度而变化。因此，可通过对外电路、表头等的选择，使光电池的温度影响得到部分补偿。在对照度计进行温度修正时，应对照度计的各部件作统一考虑。湿度对照度计也有影响，为此，要求照度计的光探头有较好的密封性能，长期不用的照度计，最好能间隔一段时间通一次电。

接收器容易老化，因接收器老化会直接影响到照度计的测量精确度，缩短照度计的使用寿命。此外，照度计还应有一定的响应速度，以适应变化的照度测量。

由于光电传感器所产生的光电流正比于所接收的光通量，测量时须将照度计的光敏表面与被测照度的表面重合，并尽量垂直于光的照射方向。所以读数系统可直接指示出所测的照度值。

２．２．２照度计的余弦校正

探测器对强度相等而入射方向不同的响应应符合余弦定律，即在垂直入射的方向上响应最大，随着入射角的增加，其响应按余弦规律减小，当入射角等于９０。时，则响应为零。这一特性称为照度计响应的余弦特性。

当用照度计进行测量时，由于探测器表面对大入射角（大于４０。）入射光所反射的光辐射比小入射角要大，故测量结果不符合响应的余弦特性。为了消除大角度入射时不符合余弦特性而产生的误差，故在照度计的探测器前须加一个角度补偿器（或称余弦修正器）。补偿器可用乳白玻璃或乳白有机玻璃制成。经研究实验，通常较简单的修正器有平板状和皿状乳白玻璃两种，较复杂的有截球状、环球状、球壳状和平面型乳白玻璃四种，它们的修正效果如表２．１所示。可以看出球壳状和平面型修正器效果最佳，而球壳状体积相对大一些，使用不方便，故平面型较好。平板状较简单，成本低，但修正效果差一些。

为了使照度计得到较理想的ｙＵ）匹配，除可挑选合适的玻璃型号外，有时需加大玻璃的厚度或增加不同品种的玻璃，但这会降低照度计的灵敏度；玻璃过薄，会增加玻璃加工的困难，因此，在进行ｙ（Ａ）匹配时，要综合考虑各因素的影响［５１。６