[其他]自動打印并帶光纖記錄筆記錄裝置的照度計

無效

• 申請號: 85107158
• 申請日: 1985-09-22
• 公開（公告）號: CN85107158B
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 陳秋元;王天任;胡本貴
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J1/42
• 代理公司: 吉林省專利服務中心
• 代理人: 孫紹卿,陳宏偉

一種光學測試儀器

光照強度是大自然氣象中一個重要氣象因素，目 前國內外產品主要有JD系列照度計，CZR型、 CZ-3型、ZF-2型照度計及日本的SP₁，A照度 計，經兵器工業部第五五研究所情報室通過國際聯機 檢索，對自動打印光纖照度計檢索的結果為零，現有 的照度計只能觀測瞬時光照強度數值，但是不能將觀 測的數據自動記錄下來，自然條件下光照條件變化迅 速，變幅極大，瞬時萬變，瞬息測量根本無法了解光照 變化的全貌，大自然中的生物生長與光照強度息息相 關，人們生活及生產活動也離不開光照。這就需要一 種能連續觀測光照強度并能自動記錄和宏觀描述光 照變化曲線的儀器。

針對上述課題，本發明研制了能連續觀測光照強 度、自動記錄光照強度數值、光量值并能宏觀描述光 照變化曲線的照度計。

圖1，是本發明的設計方框圖，光探測器將所測光 接收下來，經過適當的濾光校正，使之符合國際照明 委員會(CIE)規定的人眼視覺光譜曲線，然后轉變為 光電流經自動換檔放大電路分三路輸出：

第一路：模擬電量經過曲線記錄裝置描繪出光照 強度隨時間而變化的連續曲線。

第二路：模擬電量經過模數轉換裝置轉換為數字 脈沖，由數字顯示裝置顯示瞬時照度值。

第三路：模擬電量經過模數轉換裝置轉換為數字 脈沖，經專門的接口電路輸入計算器的自動數字打印 系統，經編程運算后自動定時打印光照強度數值、光 量值。

以下結合附圖對本發明的一個實施例作詳細描 述：

圖2，為光探測器結構圖。

圖3，為曲線記錄裝置原理圖。

圖4，為自動換檔放大電路方框圖。

圖5，為接口電路方框圖。

光探測器：

照度計所用的光探測器的光電轉換元件通常有 兩種：一種是硒光電池，這種硒光電池光譜響應曲線 雖然比較符合人眼視覺光譜曲線，但不耐疲勞、性能 不穩定，不宜做連續觀測用，只適合于瞬時測量。另 一種是硅光電池，雖然耐疲勞性能穩定，能作連續觀 測用，但是光譜響應曲線性能與人眼視覺光譜曲線相 距甚遠，誤差很大，校正困難。

針對目前照度計使用的光探器的現狀，本發明研 制了種能長期連續測試而且可見光譜響應曲線近 似人眼視覺光譜曲線的光探測器。

由圖2，余弦校正器〔1〕用來消除不同角度入射 光所造成的測量誤差。濾光片〔2〕、〔3〕是本發明的技 術關鍵，經大量的組合篩選試驗確定濾光片為 QB-21及JB-16兩種材質，QB-21厚度尺寸 范圍1.8～2.3JB-16厚度尺寸范圍1.4-1.8， 最佳厚度尺寸QB-21為2.1、JB-16為1.5，效 果最好。光電池〔4〕選用2CR101蘭硅光電池將接收 的光轉換為電流，用防震材料泡沫塑料或橡膠做的固 定墊〔6〕，置于底墊〔7〕中，與上蓋〔5〕一起構成余弦校 正器〔1〕、濾光片〔2〕、〔3〕、光電池〔4〕的定位部件，上 蓋〔5〕與底座〔7〕用螺紋或螺釘連接，插頭〔8〕與絕緣 底座〔7〕為一體。

本發明的光探測器性能穩定，靈敏度高，能連續 工作，耐疲勞，可見光譜符合人眼視覺光譜曲線，使用 本發明光探測器的照度計，經測試其色修正系數K， 達到國家計量總局規定的一級照度計標準。

自動換檔放大電路

由于一天中自然光照強度可以從幾勒克司變化 到十幾萬勒克司，若僅用一個量程對全天光照強度進 行測量，勢必在低光照時引起較大誤差。因此照度計 需要采用多個量程手動換檔，以提高測量精度，若要 實現自動記錄光照強度，就存在一個對所測光照強度 進行多量程自動換檔問題，自動換檔放大電路所解決 的問題就在于此。

該電路分三部分，第一部分是由光電池、斬波穩 零運算放大器組成，將光電池因光照產生的光電信號 放大。第二部分為自動換檔電路、見圖4，由運算放 大器擔任(量程電壓比較)限制，由二輸入端或非門將 比較限制電壓送往(雙向移位寄存器)，并由此輸出自 動擴大量程(升檔)或縮小量程(降檔)的電平信號去 觸發雙向開關，使光電信號按其對應的量程輸入數字 電壓及曲線記錄裝置實現其(檔位控制)，此外，此光 電信號還通過異或門分別輸入數字電壓表、曲線記錄 裝置，驅動數字電壓表小數點移位，實現量程變換顯 示。