光源的闪烁效应及闪烁的测量方法

三．闪烁度的评价方法

表征光源闪烁强度的参数波动深度、闪烁指数、闪烁百分比，图3为典型闪烁波形



图中，Φm 为闪烁波峰值，Φ n 为闪烁波谷值，Φ0为平均光通量，Q1为Φ0以上部分曲线下的面积，Q2为Φ0以下部分曲线下的面积，T为周期。

光通量波动深度是对光源闪烁幅度的量化。光源闪烁是光通量波动的外在体现，光通量波动是光源闪烁的直接原因。  


四．闪烁度的测量

在本文的实验中，我们采用瞬态光度计PR-110来测量各种光源发出的光通量，计算波动深度来比较各种光源的闪烁强度。

PR-110是连续快速采样的瞬态光度计，与不同结构的光度测量装置结合，可测量瞬时光照度、亮度、光通量或光强等光度参数。

为了精确测量光通量，把光源放在积分球中。经过V（λ）校准的光电探测器接受光信号，其输出的电信号经过放大转换电路，将光电探测器输 出的光电流信号转换成较大的电压信号，利用AD转换器进行采样。由于单片机读取和存储数据速度较慢，故而采用了双口RAM和地址发生电路，使得光度计能够 在采用时自动对数据进行存储。单片机则在所有采样过程执行完毕后，再从双口RAM内读取数据，并发送给微机显示处理。系统结构图和实物连接图如下。




五．典型光源的闪烁结果

在实验中，我们利用瞬态光度计对26W螺旋型电子节能灯，60W普通直管型日光灯，60W普通白炽灯，单个红色LED等四种典型的照明光源测量其光通 量的变化波形，计算波动深度。在PR110中，我们设定采样间隔为0.1ms，所有灯都采用50Hz交流电供电，测量结果如表 1。

表 1 各种光源闪烁参数


根据波动深度，上述光源的闪烁度由弱到强分别为节能灯，白炽灯，LED灯杯，日光灯，单个LED。波动深度在25%以下时不会有明显的闪烁，所以从这个 角度出发电子节能灯和白炽灯是比较健康的光源。另外，我们发现，由于LED响应很快，单个的LED灯波动深度很大，但有多个LED灯管组成的LED灯杯波 动深度明显降低，也是一种比较健康的光源。普通的日光灯波动深度较大，长时间在其照射下工作，对人体有一定危害。