Góc quang kế Goniophotometer: Thiết bị đo các thông số quang học phát ra từ một nguồn sáng ở các góc khác nhau trong không gian. Ứng dụng: Cường độ sáng, phân bố cường độ sáng. Quang thông tổng. Ngoài ra, với việc tích hợp thêm cảm biến đo màu vào detector, góc quang kế đo được: nhiệt độ màu, CRI,...của nguồn.
Góc Quang Kế Nội Dung Giới thiệu chung Cơ sở lý thuyết xác định thông số quang học Phân loại góc quang kế Yêu cầu kỹ thuật góc quang kế đo lường chiếu sáng Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu chung Góc quang kế - Goniophotometer: • Thiết bị đo thông số quang học phát từ nguồn sáng góc khác khơng gian • Ứng dụng: Cường độ sáng, phân bố cường độ sáng Quang thơng tổng Ngồi ra, với việc tích hợp thêm cảm biến đo màu vào detector, góc quang kế đo được: nhiệt độ màu, CRI, nguồn Góc quang kế gương quay 1.1 Giới thiệu chung Nguyên lý đo: • Để xác định thơng số quang theo góc khác khơng gian > Thay đổi vị trí nguồn sáng detector theo góc tương ứng • Thơng số quang học đo góc khác tập hợp tạo thành liệu chiếu sáng nguồn khơng gian • Các cách thay đổi góc nguồn sáng detector: Nguồn sáng quay, detector cố định Nguồn sáng cố định, detector quay Nguồn sáng detector quay Nguồn sáng kết hợp gương quay, detector cố định • Phần lớn góc quang kế: có chế quay tương ứng với trục hệ tọa độ cầu đảm bảo đo tồn miền khơng gian Miền khơng gian tương ứng nguồn sáng detector 1.1 Giới thiệu chung Nguyên lý đo: Nguồn sáng detector quay Nguồn sáng quay theo trục Nguồn sáng gương quay 1.2 Cường độ sáng phân bố cường độ sáng Chức góc quang kế: Xác định phân bố cường độ sáng đèn, đèn Cường độ sáng: • Đặc trưng cho khả phát quang nguồn sáng không gian • Nguồn phát xạ không đồng đều, cường độ sáng theo phương khác khác Phân bố cường độ sáng: • Biểu diễn thay đổi cường độ sáng theo góc khác khơng gian • Phân bố cường độ sáng biểu diễn chủ yếu hệ tọa độ trục C – γ Ngoài với nguồn đối xứng hoàn toàn qua trục, biểu diễn hệ tọa độ cực Hệ tọa độ C – γ biểu diễn phân bố cường độ sáng hệ tọa độ C – γ 1.2 Cường độ sáng phân bố cường độ sáng Biểu diễn phân bố cường độ sáng hệ tọa độ trục C – γ: • Gốc tọa độ: Nguồn sáng • C : Mặt phẳng kinh tuyến cắt theo trục thẳng đứng đèn, đèn: C 0-180; C 90-270; • γ: Góc trục thẳng đứng nguồn phương truyền sáng cần đo: Tương ứng với mặt phẳng C khác có đường cong xác định, chúng biểu diễn mặt phẳng góc γ Với nguồn phát sáng đều, phân bố cường độ sáng mặt phẳng C khác > Chỉ cần đường cong biểu diễn Khoảng cách điểm đường cong tới gốc tọa độ xác định giá trị cường độ sáng 1.2 Cường độ sáng phân bố cường độ sáng Phân bố cường độ sáng: Phân bố cường độ sáng nguồn phát xạ Phân bố cường độ sáng đèn LED Tube mp C0-180 C90-270 1.2 Cường độ sáng phân bố cường độ sáng Ý nghĩa phân bố cường độ sáng: • Phân bố cường độ sáng đặc trưng quan trọng nguồn sáng • Dựa vào đường phân bố cường độ sáng > xác định loại đèn, phân bố quang đèn > Tính tốn, thiết kế chiếu sáng • Dựa vào đường cong phân bố cường độ sáng, chia làm hình thức chiếu sáng chính: trực tiếp, bán trực tiếp, hỗn hợp, gián tiếp bán gián tiếp • Trực tiếp: Hơn 90% ánh sáng chiếu xuống Hiệu cao, dễ gây chói lóa, sấp bóng > Chiếu sáng ngồi trời, phịng lớn • Bán trực tiếp: 60-90% ánh sáng chiếu xuống Thích hợp chiếu sáng nhà ở, văn phịng 3.3 Góc quang kế loại C Góc quang kế loại C gương quay Bộ phận máy đo góc Bộ thu quang Giá điều khiển 3.3 Góc quang kế loại C Bộ phận máy đo góc: • Cánh tay địn: gắn gương nhiệm xoay gương quanh nguồn sáng • Đèn thử gắn trục X • Động kỹ thuật số ghép vào trục X trục Y đèn, đảm bảo vị trí cánh tay xoay góc đèn xác suốt kiểm tra • Độ xác máy đo góc 0,01 độ Cấu tạo góc quang kế loại C gương quay 3.3 Góc quang kế loại C Đặc điểm: • Trục cực Loại C trục dọc • Một hệ thống thuận tay trái • Phạm vi góc V dọc có giá trị từ độ đến 180 độ • Các mặt phẳng L bên có giá trị từ độ đến 360 độ • Hướng tăng góc chiều kim đồng hồ xem đèn điện dọc theo trục cực từ (0V, 0L) điểm Đặc điểm góc quang kế loại C 3.3 Góc quang kế loại C Nguồn sáng xoay quanh trục L (+) thẳng đứng Bộ thu quang gương quay xung quanh nguồn sáng mặt phẳng thẳng đứng (xung quanh trục V (+)) Nguồn sáng xoay quanh trục L đến góc mong muốn Gương tách sóng quang xoay quanh trục V ngang để thu mặt phẳng liệu Quy trình đo góc quang kế loại C 3.3 Góc quang kế loại C Đầu thu quang – Detector : • Đầu thu quang : để đo độ rọi để xác định cường độ sáng; đo màu sắc, nhiệt độ màu, CRI đèn • Đầu đo quang đặt đường trung tâm hệ thống quang học Giá điều khiển máy tính • Giá điều khiển chứa điều khiển để vận hành góc quang kế • Chứa giá điều khiển máy tính, nguồn điện, hệ thống an tồn, máy phân tích, Đầu thu quang – Detector Giá điều khiển máy tính 3.3 Góc quang kế loại C Thiết kế phòng tối sơ đồ hệ thống đo, điều khiển góc quang kế loại C 3.3 Góc quang kế loại C Tổng kết: Loại A Loại B Loại C Cấu tạo Detector cố định Nguồn sáng quay: Trục ngang cố định trước, quay trục dọc Detector cố định Gồm loại chính: Gương xoay Nguồn sáng quay: Trục detector cố định Detector dọc cố định trước, quay quay trục ngang Ứng dụng Đèn ô tơ Đèn tín hiệu Đèn pha Màn hình Đèn chiếu sáng nội thất Đèn đường Kích thước đèn tối đa 1.2m x 0.6 m 1.2m x 0.6 m Gương quay: 1.6m x 1.6m Detector quay: 0.3m x 0.3m Ưu điểm Nhỏ gọn Tự động hóa cao Nhỏ gọn Tự động hóa cao Đo đèn kích thước lớn, nhạy cảm với vị trí Nhược điểm Khơng thích hợp với nguồn sáng nhạy cảm với vị trí Khơng thích hợp với nguồn sáng nhạy cảm với vị trí Chi phí cao Kích thước lớn Yêu cầu kĩ thuật góc quang kế đo lường chiếu sáng 4.1 Độ phân giải quét Độ phân giải qt: • Là độ chia góc θ ϕ góc quang kế • Cần đủ tinh để xác định xác đặc trưng quang nguồn sáng Yêu cầu: • Đối với phân bố cường độ sáng điển hình dạng góc rộng phẳng, lưới quét với dϕ = 22,5° (phương ngang) dθ = 5° (phương đứng) chấp nhận • Độ phân giải quét nhỏ phải sử dụng cường độ sáng đèn thay đổi nhanh đột ngột (các nguồn sáng tạo chùm tia) Việc lựa chọn độ phân giải quét thích hợp, dựa đánh giá loại đèn bóng đèn khác 4.2 Phạm vi góc qt Phạm vi góc qt: • Là khoảng góc quay thực • Phải bao trùm tồn góc khối giới hạn phát sáng nguồn vùng định với nguồn sáng đối xứng Góc chết quang kế góc: • Là vùng góc ánh sáng phát từ nguồn sáng bị chặn cấu thiết bị (cơ cấu đỡ đèn, cấu quay) khơng thể đo hướng • Góc chết nhỏ khoảng 10° nhỏ hơn, ngoại suy điểm thiếu từ liệu đo • Các quang kế góc có góc chết lớn khơng thích hợp để đo quang thơng tổng nguồn sáng Góc quang kế gương xoay: Phạm vi góc quét tối đa: ϕ = 0° - 360° (quay đèn) θ = 0° - 180° (quay gương) 4.3 Đầu đo quang – Detector Cấu tạo đầu thu quang Đầu đo quang quang kế góc cần có độ nhạy phổ tương đối trùng với hàm V(λ) Sai số sai lệch phổ xảy nguồn sáng cần đo có phân bố cơng suất phổ khác với phân bố công suất phổ nguồn chuẩn Giá trị f1’ (%): số xác định độ sai lệch độ nhạy phổ cung cấp báo thô độ lớn sai số xảy nguồn Giá trị f1’ độ nhạy phổ detector cần nhỏ % Để giảm thiểu sai số ánh sáng ngoại lai, độ detector nhỏ để thu ánh sáng phát từ nguồn phản xạ từ gương Ngồi sử dụng với diaphragm, chắn trước detector để hạn chế ánh sáng lạc 4.4 Độ phân cực với góc quang kế gương Ánh sáng phân cực phản xạ qua gương xoay suy giảm đáng kể cường độ sáng phụ thuộc vào đặc tính phân cực gương góc tới tia sáng Với nguồn phát ánh sáng phân cực: • Góc quang kế gương xoay gây sai số đo đáng kể • Để đảm bảo độ xác: Sử dụng góc quang kế khơng dùng gương (Loại C có detector quay) Góc quang kế loại C detector quay 4.5 Phòng tối Phòng tối Thực phép đo góc quang kế, phịng tối tiêu chuẩn cần thiết Nếu phịng tối khơng đáp ứng u cầu, có khả ảnh hưởng đến kết đo cuối cùng, điều dẫn đến biến dạng đường cong phân phối kết đo quang thơng khơng xác Các yếu tố để lựa chọn phịng tối bao gồm : • Nhiệt độ • Ánh sáng ngoại lai • Phản xạ ánh sáng phịng tối • Kích thước phịng tối 4.5 Phịng tối Nhiệt độ: • Tiêu chuẩn CIE-70 LM-79: Khi thực phép đo góc quang kế, nhiệt độ môi trường phải khoảng 25 °, dung sai nhiệt độ từ ± đến ± ° phụ thuộc nguồn sáng • Để đáp ứng yêu cầu môi trường thử nghiệm, thường phải lắp đặt điều hịa phịng tối để kiểm sốt nhiệt độ. Đồng thời, cần sử dụng nhiệt kế có độ xác 0,01 ° để hiệu chỉnh nhiệt độ Phản xạ ánh sáng phịng tối: • Nếu tường phịng có màu sáng, trắng sử dụng lớp phủ phản chiếu gây ánh sáng ngoại lai ảnh hưởng đến kết kiểm tra • Chính nên sử dụng lớp phủ màu đen mờ để sơn tất tường Ánh sáng ngoại lai : • Ánh sáng ngoại lai có ảnh hưởng xấu đến kết đo, nên sử dụng màng ngăn nguồn sáng đầu dò trắc quang để ngăn ánh sáng ngoại lai • Màng ngăn khơng chặn ánh sáng trực tiếp từ nguồn đến detector Kích thước phịng tối: • Tiêu chuẩn LM-79 CIE-70: Khoảng cách đèn detector phải gấp lần kích thước dài • Với đèn có kích thước lớn, phân bố quang phức tạp, khoảng cách gấp tối thiểu khoảng 10 lần. • Kích thước phịng tối thơng thường từ 10-30m Thank You For Listening! ... đường Góc quang kế loại C gương xoay Góc quang kế loại C detector quay 3.3 Góc quang kế loại C Góc quang kế loại C gương quay Bộ phận máy đo góc Bộ thu quang Giá điều khiển 3.3 Góc quang kế loại... thông số quang học Phân loại góc quang kế Yêu cầu kỹ thuật góc quang kế đo lường chiếu sáng 1 Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu chung Góc quang kế - Goniophotometer: • Thiết bị đo thơng số quang. .. quay • Nguồn sáng • Đầu thu quang (Detector) Nguồn sáng Detector Cơ cấu quay Cấu tạo góc quang kế loại B 3.2 Góc quang kế loại B Trục quay điểm để phân loại góc quang kế Góc quang kế loại B có