Справочная книга по светотехнике

ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ СВЕТОВЫХ (ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ) И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ (РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ) ВЕЛИЧИН

2.2.1. Классификация и терминология

Во избежание разночтений и многозначностей в толковании терминов и определений последние заим­ствованы из Международного светотехнического сло­варя |2.6| и ел. 1 настоящего справочника.

Ike основные виды световых приборов (светильни­ки, проекторі»!, прожекторы, сигнальные и специаль­ные лампы), предназначенные для освещения, облуче­ния, световой сигнализации и проекции, являются ге­нераторами оптического излучения, т. е. электромагнит­ного излучения какого-то источника в интервале длин воли от 1 нм до 1 мм, охватывающего ультрафиолето­вый (УФ), видимый и инфракрасный (ИК) участки спектра |2.6|. Необходимые сведения об оптическом излучении приведены В ГЕ. 1.1.

При рассмотрении оптического излучения светового прибора как объекта измерения «базовой» измеряемой физической величиной считается лучистая энергия (или поток излучения) (см. п. 1.5).

Измерение энергетических величин, характеризую­щих излучение, называется радиометрией |2.6|. Изме­рение энерЕетических величин, характеризующих опти­ческое излучение, называется оптической радиометрией 12.7[. Измерение величин, характеризующих излучение по производимому им зрительному ощущению (в усло­виях, определяемых известными соглашениями), име­нуется фотометрией. (И русской литературе термин «фотометрия» часто применяется в более широком сме. еслс как паука об измерении оптического излуче­ния) 12.6J. Оптическая радиометрия как область изме­рений охватывает, кроме фотометрии, и такие основ­ные вилы измерений, как колориметрия, спектрофото - метрия и спектрорадиометрия излучения сложного спек­трального состава, а также источников квазимонохро - матического (светоизлучающие диоды) и монохромати­ческою (лазеры) излучений.

Колориметрией называется измерение цвета, осно­ванное па свойствах глаза и выполняемое в соответст­вии с международными соглашениями. Спектрофото - метрией называется, в основном, измерение отношения двух спектральнЕ>Ех величин, характеризующих излуче­ние или образен. Спектрорадиометрия имеет дело, слав­ні»! м образом, с измерением спектральной плотности знеріетической величины, характеризующей излуче­ние |2.6|.

Физические величины, характеризующие оптиче­ское излучение, делятся па лве системы — энергетиче­скую и световую (см. п. 1.3). Поэтому іралуировка СИ. предназначенных для измерений величин той или дру­гой системы, осуществляется в соответствующих еди­ницах.

Особое место в оптической радиометрии занимают измерения оптических и светотехнических характери­стик тел (см. п. 1.4). Поскольку световой прибор ПОМИ­МО излучателя содержит осветительную арматуру, в со­став которой входят отражающие, преломляющие и комбинированные системы и оптические элементы, то приходится измерять показатель преломления, коэф­фициенты отражения, пропускания, яркости, индикат­рису рассеяния, а иногда и поляризационные характе­ристики оптических сред и материалов. Наибольшее распространение получили рефлектометрия (отражение, рассеяние, пропускание) и рефрактометрия (преломле­ние).

2.2.2. Технические измерения в светотехнике

Как правило, технические измерения выполняются методом непосредственной оценки с использованием серийных измерительніїїх приборов различного назна­чения, основу которых составляют фотометры (СИ све­товых величин) или радиометры (СИ зперіетических величин). Структурная схема такого рабочего СИ уни­версальна: его основными частями являются соответст­венно фотометрическая или радиометрическая измери­тельная головка и электронный блок обработки и реги­страции измерительной информации.

Измерительная солонка в общем случае содержит входной оптический элемент, воспринимающий изме­ряемую величину, и следующий за ним приемник излу­чения, иірающий роль первичною измерительного преобразователя оптической величины в функциональ­но связанный с ней аналоговый электрический сигнал (краткие сведения о приемниках энергии излучения содержатся в п. 1.2, а подробное описание современ­ных типов приемников излучения приведено в учебном пособии 12.81). Чаще всего, оптическими элементами служат различные диафраімьі и оптические фильтры, а формирующие пучки линзы, объективы, телескопы и пр. входят в состав излучателя световоіо прибора. Если сохраняется аналоговая форма сигнала, то отсчет ре­зультата измерения производится по шкале стрелочно­го прибора. Однако чаше электрический сишал с вы­хода приемника излучения аналого-цифровым преоб­разователем (АЦП) преобразуется в цифровую форму, а резулі>тат отображается на индикаторе или экране дисплея регистрирующего устройства. Измерительные головки фотометров и радиометров детально рассмот­рены в монографии [2.7]. Чаще в них применяются приемники излучения фотонной группы [2.9] (фоторс - зисторы, фотодиоды, фотоэлектронные умножители), а приемники излучения тепловой группы находят приме­нение в средствах эталонных измерений [2.71.