光源照度计算

控制科学与工程综合技术实验

项目设计说明书

项 目： 光源照度控制系统

姓 名： 张伟刚

学 号： 0908110678

西安理工大学信息与控制工程系

2010年 8月 18 日

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目 录

1概述 .............................................................................................................................. 2

2总体设计 ....................................................................................................................... 2

2.1系统功能 ............................................................................................................. 2

2.2系统构成 ............................................................................................................. 2

2.3元器件选型及分析 ............................................................................................... 3

2.3.1 STC12C5A16S2单片机简介 ....................................................................... 3

照度的计算方法，有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法等。

(一)利用系数法

1、利用系数的概念

照明光源的利用系数(utilization coefficient) 是用投射到工作面上的光通量( 包括直射光通和多方反射到工作面上的光通)与全部光源发出的光通量之比来表示，

即u=φe/nφ

利用系数u与下列因数有关：

1)、与灯具的型式、光效和配光曲线有关。

2)、与灯具悬挂高度有关。悬挂越高，反射光通越多，利用系数也越高。

3)、与房间的面积及形状有关。房间的面积越大，越接近于正方形，则由于直射光通越多，因此利用系数也越高。

4)、与墙壁、顶棚及地板的颜色和洁污情况有关。颜色越浅，表面越洁净，反射的光通越多，因而利用系数也越高。

2、利用系数的确定

利用系数值应按墙壁和顶棚的反射系数及房间的受照空间特征来确定。房间的受照空间特征

用一个“室空间比”(room cabin rate，缩写为RCR)的参数来表征。

如图8-12所示，一个房间按受照的情况下不同，可分为三个空间：最上面为顶棚空间，工作面以下为地板空间，中间部分则称为室空间。对于装设吸顶灯或嵌入式灯具的房间，没有顶棚空间；而工作面为地面的房间，则无地板空间。

室空间比 RCR=5hRC(l+b)/lb：

公式中

hRC，代表室空间高度；

l，代表房间的长度；

b，代表房间的宽度。

根据墙壁、顶棚的反射系数(参看表8-1)及室空间比RCR，就可以从相应的灯具利用系数表中查出其利用系数。

3、按利用系数法计算工作面上的平均照度

由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低，灯具也要陈旧脏污，被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，所以在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的“减光系数”。因此工作面上实际的平均照度为

光照强度(简称照度)的定义

照度，全称为光照强度，是指单位面积上的光线流量。在物理学中，照度是衡量光强度的一种物理量，用来描述单位面积上接收的光的总量。

根据定义，照度的单位为勒克斯（lux），表示每平方米（m²）上接收到的光线总量。简单来说，照度就是在特定区域内光线的强度，它反映了该区域内的光线亮度。

照度的计算基于以下公式：

照度（lx）=光源发出的光通量（lm）/受照面积（m²）

其中，光通量是一个光源单位时间内发出的总光能量，单位为流明（lm）。通常情况下，我们所使用的光源都有明确的光通量数值。

照度是用来描述光线强度的重要参考值，因为它关系到人眼的视觉感知能力。人眼对于光照强度有一定的要求，太亮或太暗都会影响视觉的舒适度和清晰度。

根据照度的不同范围，可以将其分为以下几个等级： 1.低照度：照度低于50 lx。这个范围内的照度属于较暗的环境，适用于一些需要较为舒适和柔和的照明场所，如电影院、卧室等。

2.中等照度：照度在50 - 1000 lx之间。这个范围内的照度适用于大多数常见的室内环境，如办公室、商店、家庭照明等。

3.高照度：照度超过1000 lx。这个范围内的照度适用于一些需要较高亮度和清晰度的工作场所，如手术室、实验室、车间等。

照度的测量可以采用照度计进行，它是一种专门测量照度的仪器。照度计通过感应光线的传感器将光线转化成电信号，并将其转化成照度数值进行显示。

照度的测量也可以通过光度计进行，光度计是一种可以测量光通量和光照强度的仪器。通过测量光源发出的总光通量和特定面积上接收到的光线总量，可以计算出照度值。

照度的测量对于很多领域都具有重要意义。在室内照明设计中，合理的照度控制可以提高人们的视觉舒适度和健康感。在建筑物的安全照明中，照度的充足性可以保障人们的活动安全。在工业生产中，照度的合适调整可以提高劳动者的工作效率和质量。 除了人类的视觉感知，照度还与一些植物的生长与发育密切相关。不同的植物对于光照的需求不同，一些植物对于照度的要求较高，需要更多的光照来进行光合作用和生长。

照度计算公式

E=(Φ×n×N×MF×UF)/A

式中，E=工作面的维护平均照度（lx)；

Φ=灯初始光通量（lm）

n= 每个灯具所含光源的数量

N=灯具数量

MF=设备维护系数

UF=设备利用系数

A=工作面的面积

一个灯具在给室内的利用系数UF是照射到工作面上所有光通量与设备中所有灯发出的光通量之比。这一系数包括反射光、相互反射光及来自灯具的直接光。它的值取决于房间的形状、高度、墙壁的反射率及灯具的光强分布。

MF=设备维护系数 一般取0.7-0.85 之间。

UF=设备利用系数（由于范围更宽）一般取0.6-0.8 之间。

实例：一个100平方米的办公室，层高3米，工程方要求的照度是500lx，要用我公司的3*36W T8灯盘，请问要用多少套？

用上面的公司计算，取 MF（设备维护系数）为0.8 ， UF（设备利用系数）为0.7，假设要用3*36W T8灯盘X套，

公式 E=(Φ×n×N×MF×UF)/A

即：500=（3300×3×X×0.8×0.7）/100

X=9.02 约9套