计量学基础——光学计量.ppt

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1、计量学基础教学课件,2,精思国计细量民生,第十二章 光学计量,人类早在2000年前就对光学现象进行了讨论，光学计量作为其中一个研究分支，围绕着光学物理量的测试技术和量值传递开展工作。,一、光学计量 在可见光波段范围内，一定功率的光辐射通过人的视觉系统会产生一定的亮度感觉，光度计量就是对这种可见光进行计量的科学，他是照明工程的一项理论和技术基础。发光强度：坎德拉,精思国计细量民生,3,第一节 光学计量的基本名称与概念,二、辐射度计量,任务：在整个光谱范围内进行辐射能量和辐射功率 的测量。辐射度计量的标准形式：标准辐射源、标准探测器三、激光计量四、色度和感光计量 内容：以量值来表示颜色、以物理方法

2、来测量颜色。,精思国计细量民生,4,第一节 温度计量的基本名称与概念,c=r(R)+g(G)+b(B)色度计量分为光源色和物体色计量。曝光量定义为光照度与照射时间的乘积。五、光学材料和成像系统计量 参数：透射比、反射比和折射率标准。,精思国计细量民生,5,第一节 温度计量的基本名称与概念,六、光探测器计量1、光电探测器 光电效应：光照射到某些材料表面时，与材料中的束缚电子发生相互作用，使电子变为自由电子的效应。2、光热型探测器 光热效应：由于受到入射光照射，材料的温度发生变化，从而使材料的某些特性发生变化的效应。,精思国计细量民生,6,第一节 温度计量的基本名称与概念,一、发光强度基准的复现单

3、位：坎德拉（cd)复现方法：光谱辐射法和电校准辐射计法（常用）。,精思国计细量民生,7,第二节 光学计量的基准,精思国计细量民生,8,第二节 光学计量的基准,方法：绝对法和相对法。1、总光通量计量法：通过光度计测出光源在空间立体角度的发光强度分布，然后通过积分法得到光源总光通量2、分布光度计法,二、光通量计量,精思国计细量民生,9,第二节 光学计量的基准,光学量通常以标准光源进行量值传递，标准光源只要通过标准灯来实现。发光强度标准灯用于复现和传递发光强度单位量值。总光通量标准灯用于复现和传递总光通量单位良知的标准量具。,精思国计细量民生,10,第三节 光学量的传递与校准,精思国计细量民生,11

4、,第三节 光学量的传递与校准,一、发光强度、总光通量标准灯,标准灯的基本要求是稳定性好，寿命长，灯丝的结构稳定，蒸发少，玻璃灯泡无色，透明，化学稳定性好，无条纹气泡等瑕疵。特点：钨丝排列在一个平面上 供电：高稳定的直流电源,BDQ灯用于不同的测量场合：弱光测量中用BDQ-1、BDQ-2作标准强光测量和照度标定计中一般使用BDQ-7、BDQ-8作标准 在进行发光强度计量时，一般都是在标准光源与被计量光源色温相同的情况下进行的。这样可以将传递误差减到最小,精思国计细量民生,12,第三节 光学量的传递与校准,（二）、光通量标准灯,我国有多种类型的光通量标准灯，如BDT型、BDP型等,精思国计细量民生

5、,13,第三节 光学量的传递与校准,二、发光强度标准灯、总光通量标准灯的检定,（一）发光强度计量设备示意图如图,精思国计细量民生,14,（1）目视法（2）光电等照度法（3）此外，发光强度计量方法还有光电等距离法，用此方法时，待测灯、标准灯到光电接收器接收面的距离相等。,精思国计细量民生,15,第三节 光学量的传递与校准,精思国计细量民生,16,第三节 光学量的传递与校准,二、总光通量标准灯的检定,相对法：利用积分球光度计将总光通量标准灯与被测灯作比较测量，从而得到被测灯的总光通量 光源总光通量的量值传递和日常检定，可以用积分球光度计来进行,精思国计细量民生,17,第三节 光学量的传递与校准,精

6、思国计细量民生,18,第三节 光学量的传递与校准,新型光源：荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、高压氙灯、LED等,精思国计细量民生,19,第四节 光学计量的发展,六项国际比对：光谱辐射照度发光强度单位坎德拉光通量单位流明光电探测器的光谱响应度标准白板的光谱漫反射比中性减光玻璃滤光片的光谱透射比,精思国计细量民生,20,第四节 光学计量的发展,近年来新发展的光纤技术光通信和光传感器带来了一次巨大的革命。现代光学技术已经发展成具有观察分析测量控制信息传递和处理等多种功能的综合性技术。现代光学技术的快速发展必将带动相应的光学计量测试技术的蓬勃发展。,精思国计细量民生,21,第四节 光学计量的发展,精思国计细量民生,22,