分布光度计的工作原理及其应用

分布光度计分为立式和卧式两种类型，是用于测试灯具配光性能的主要测量设备。它能够测量灯具或光源的空间光强分布、总光通量和灯具效率等参数。分布光度计系统包括精密转台及控制系统、光谱分析系统、标准灯、对准系统和计算机处理系统等几部分。

分布光度计需要与较大的暗室配合使用，在房间内应采用低反射率材料，以防止反射光进入探头。由于测量系统容易受环境温度的影响，因此保持光源自身温度的稳定至关重要。分布光度计按角度逐一进行读数，因此耗时较长。然而，如果只需要测量灯具的光通量参数，则对测量距离并没有严格的要求。

根据测量光路安排不同，测量光通量可以采用照度积分法和光强积分法两种测量方案：

•  照度积分法：这是一种灵活且精确的测量方法。它不受测量距离的限制，适用于较小的测量空间。只要能够测量到照度，即使距离很短，也能得到准确的总光通量。采用紧凑型分布光度计进行测量，通过测量光源在空间中的照度分布，并对全空间进行积分，从而得到总光通量。由于对测量距离和光源安装位置不敏感，并且可以避免使用反光镜，因此能够实现高精度的测量，是国际照明委员会（CIE）推荐的实现光通量基准单位的方法。
•  光强积分法：这种方法通过测量光源在空间中的光强分布，并对全空间进行积分，得到总光通量。测量光强分布需要足够的距离，使被测物近似看作点光源，并利用距离平方反比关系进行光强测量。

在照明工程领域，分布光度计是一种重要的工具，用于评估光源的发光强度分布，从而帮助设计和优化照明系统。分布光度计主要分为灯具旋转式、探测器旋转式、灯具固定式几种类型，每种类型都有其特定的应用场景和测量方法。

工作原理：

分布光度计通过在固定距离处以不同方向旋转照明设备进行照度测量，可以获取发光强度。通过足够的角度步长和范围，可以计算出照明设备的光通量。测角仪是一种常用的工具，用于测量光通量和照明设备或光源的发光强度分布。

根据发光强度分布，可以推断出照明应用的属性，如横向/纵向等照度曲线或圆锥图。根据测量过程中照明设备的旋转方式和光度数据系统，测角仪通常分为A类、B类和C类三组，区别如下：

•  A类： 适用于表征光束相对有限的汽车照明。A类测角仪具有固定的水平轴和垂直轴，通过围绕水平轴旋转光源来进行测量。
•  B类： 适用于显示器和泛光灯。B类测角仪具有固定的垂直轴和移动的水平轴，通过围绕垂直轴旋转光源来进行测量。
•  C类： 适用于一般照明系统。C类测角仪是高度专业化的类型，具有固定的垂直轴和移动的水平轴，在C平面或圆锥面上进行测量。C类测角仪与B类相似，但光源旋转了90°。

配光曲线，又称发光强度分布曲线，是描述灯具或光源在空间中发射光的分布情况的一种曲线。它是持性的一条曲线，记录了灯具在各个方向上的光强，并包含了灯具的多项信息，如光通量、功率、尺寸、制造商等。

对称性质分类：
•  轴向对称： 也称为旋转对称，指各个方向上的配光曲线都是基本对称的。一般的筒灯、工矿灯等属于此类配光。
•  对称： 当灯具c0°和c180°剖面配光对称，同时c90°和c270°剖面配光对称时，称为对称配光。
•  非对称： 指c0°- 180°和c90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。
光束角度分类：
•  窄配光（< 20°）
•  中配光（20° – 40°）
•  宽配光（> 40°）

配光曲线的测试通常采用两种表示方法：

•  极坐标表示法： 适用于描述室内和道路灯具的光分布。以极坐标原点表示灯具的光中心，使用矢量表示光强大小，并用角度表示光强矢量与光轴之间的夹角。
•  直角坐标表示法： 适用于描述泛光灯和配光非常窄的灯具和光源的光分布。以直角坐标原点表示光中心，横坐标表示方向角，纵坐标表示光强。

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