照明测量-深入指南第1部分

想知道如何测量光或者一盏灯消耗多少瓦? 你会找到这些问题的答案, 加上计算和更多在这个深入的2部分照明测量指南. 亚美手机版app的照明测量博客的第2部分涵盖了照度, 亮度, 勒克斯, 和呎烛光测量.

流明是什么?

发光功率或光通量测量光源每秒向各个方向移动的光量,以流明(lm)表示。. 光通量只测量可见光辐射波长,约400-750千米.

流明的定义: 流明是光功率或光通量的单位.

在灯具包装上以流明标明发光功率或光通量,是一种客观的测量方法. 流明测量来自光源各个方向的光. 这些光的测量值根据空间的不同而不同.

像foot-candle和勒克斯这样的术语经常被用来描述光的强度.

理解发光强度

坎德拉是一个发光强度单位,用于客观测量从一个角度的光量. 这不是一个有效的光照测量照度, 但它通常用于测量手电筒中的坎德拉, 聚光灯, 和激光指针.

烛光的定义: 发光强度以坎德拉为单位测量. 这个术语来自一个错误的想法,即一支蜡烛发出一个坎德拉. 根据目前的定义读数,光线测量规则变得更加严格,

“坎德拉就是发光强度, 在给定的方向, 一个光源发出的单色辐射频率为540 x 1012赫兹辐射强度为1/683瓦/度.“从 http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html

流明与光强重述

总结一下,

  • 光通量测量光源发出的光的总量
  • 流明是光通量的单位
  • 发光强度测量的是在一个方向上发射的光的数量
  • 坎德拉是发光强度的单位

一种解释流明和坎德拉的方法是想象把一个透明的球体放在点燃的蜡烛上一米. 蜡烛从各个方向均匀地产生一个坎德拉. 当你在球体的中心挖一个1平方米的洞,你就得到了一流明的光.

从实际意义上讲,

当你想要一个全方位的光时,看看流明. 当你想知道一个手电筒的亮度水平,检查坎德拉评级.

计算流明和坎德拉

  • 1lm = 1流明
  • 1 CD = 1坎德拉
  • Sr = steradian(平方弧度, 一般球面的一个平方弧度可以用方程a = r²来计算, 用r表示球面的半径.

公式是这样的,

  • 1lm = 1cd * 1
  • 1 lumen = 1 candela; a light source with 1 candela intensity produces 1 lumen of luminous f勒克斯 in a sphere with 1 square meter surface area.

同样的方程也会给出球体的光通量. 第一步是计算球面的表面积.

  • 4π r²= 4*3,14*1=12,56sr

取上一个方程 1lm = 1cd * sr的光强 1cd,以及在点处的球体表面积 12,57m²,亚美手机版app可以计算:

  • 1lm = 1cd * 12,57sr
  • lm= 12,57; a light source with 1 candela intensity produces 12,57流明的光通量在一个半径为1米(或12,57 m²表面积).

你用同样的计算方法来找到坎德拉.

  • 1cd = 1lm / sr

新公式1cd = 1lm /sr,输入光通量为700lm,球表面积为12,57m², 亚美手机版app可以计算灯泡的光强:

  • 1 lm / sr = 1 cd
  • 700lm/12,57sr≈56 CD

同样的公式也可以求出标准差. 用这个例子,答案是一个steradian.


光pt 1为了学习计算,需要找到照明度和蜡烛, 你需要阅读照明测量博客的第2部分. 别担心,它已经可用了,你可以这样做 是在这里读到它.


流明,坎德拉,和观察角度

使用公式1cd = 1lm / sr, 你可以通过增加坎德拉或发光强度和减少steradians来找到观察或顶点角度. 当你使用这个公式来表示观看角度与灯具的发光强度成正比时,情况就相反了.

当你想确定光束的顶角时,你需要使用不同的公式. 顶角位于发光强度下降50%的轴点.

测量顶角的度数,

Ω= 2π(1−cos(α/ 2))

用一个40°的顶角,方程如下,

  • Ω = 2π(1−cos (40/2))
  • Ω ≈ 2*3,14*(1-0,94)
  • Ω ≈ 6,28*0,06
  • Ω≈0,38 sr

计算强度为1坎德拉的灯具的光通量, 还有40度的视角, 你的新方程是,

  • 1lm = 1cd * sr
  • lm = 1*0,38
  • lm ≈ 0,38

求顶角或角线的完整方程是,

  • Φ= I2π(1−cos(α/ 2))
  • 流明=坎德拉*2π*(1-cos(顶角/2))
  • Φ -光通量(lm)
  • I -发光强度(cd)
  • π -常数(≈3,14)
  • α -顶角(°)

你可以通过在这个方程中插入流明和steradians来找到坎德拉,

  • 我=Φ/(2π*(1−cos½*α))
  • 坎德拉=流明/(2π*(1-cos½*顶角))

把公式应用到实际中去. 你有一盏顶角为40°、产生3cd光强的灯, 你想知道光源的流明,你的方程是,

  • Φ= I2π(1−cos(α/ 2))
  • Lm = 3cd*2*π*(1-cos(40°/2))
  • lm = 18,84*0,06
  • lm ≈ 1,13(顶角40°的3cd光强照明灯具,产生的光通量约为. 1、13流明)

增加观察角度至70°,并提高光强至3cd, 流明输出也应该增加.

  • Lm = 3cd*2*π*(1-cos(70°/2))
  • lm ≈ 3,39

增加顶角, 并保持发光强度不变, 显示流明输出也增加了. 但是,反过来检验这个方程呢? 如果顶角保持在70°,但光强下降到1.光源应该产生更少的流明. 使用的公式,

  • Lm = 1,5cd*2*π*(1-cos(70°/2))
  • lm ≈ 1,69

光测量显示流明从3,39减少到1,69.

重述Lumens和Candelas

流明是光通量的单位,用来测量从一个固定装置向各个方向发出的可见光的总量. 光通量测量单方向发射的光. 坎德拉是光通量的单位.

要计算流明,你需要知道坎德拉和光的角度,你可以使用这个方程,

  • 1lm = 1cd * sr.

坎德拉斯从一个角度描述了这种光的亮度,通常用于手电筒, 聚光灯, 和激光指针. 流明是指向各个方向发光的灯泡的照度.

一个好的提示是,光束角度越宽,光强度越低. 窄光束角度的情况则相反. 灯光更亮了.

亚美手机版app的照明测量指南的第2部分,您将了解照明度, 亮度, 勒克斯, 呎烛光, 以及如何测量光! 你可以点击这里阅读下一个博客.

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