照度计测量误差分析

　　照度计是测量光照度的测量器具。照度计应用非常广泛，几乎各大照明场所都需要用其来进行照度检测，目的是为了保证人们的生活工作环境或者活动场所有健康的、无污染的光照。

照度计测量误差来源

　　在照度计检定过程中，影响照度计检定的因素很多。除了外界光线干扰、温湿度变化、稳压直流电源的电压波动、标准灯移动过程中所造成的振动、人员读数等造成随机测量误差，还有采用平方反比定律所带来的理论计算误差，以及标准灯的定位精度、光度头与灯丝平面调节情况、摆放孔径光阑的位置等所带来的固有误差。

照度计的随机误差

　　照度计检定过程中的随机测量误差主要包括外界光线干扰、温湿度的变化、稳压直流电源的电压波动、标准灯移动过程中的振动以及人员读数等。在这些随机测量误差中，有些是不可避免，这就需要采取措施尽可能地减小误差影响。

　　照度计检定环境应在恒温恒湿的暗室中，以减小外界光线、温湿度的影响，照度计应安装在稳定的工作台上(周围不应有强磁场，以防电磁干扰)，室内温度应保持在(20±5)℃(光电池漂移随温度改变而发生改变)。室内应干燥，湿度小于 85%RH。由于湿度对照度计也有影响，为此，要求照度计的光探头有较好的密封性能，长期不用的照度计，Z好能间隔一段时间通一次电。

　　为了减小标准灯移动过程中所造成的振动的影响，选用光轨以及滑车，并且在测量过程中缓慢滑动来减小振动的影响。而人员读数问题，就需要检定人员具备相当专业的照度计检定知识和熟练的操作技能，并且在照度计检定过程中认真负责。

　　在照度计测量中还有很多因素的影响，但Z主要的就是杂散光的影响，因此光阑的选择与布置在测量中就显得尤为重要。可以通过目视的方法来检查光阑是否布置合理。当从光度头方向向光源看去的时候，只看到一个接一个的光阑及光源的，同时，当从光源位置向光度头看去的时候，只看到光阑和光度头，而且旁边没有比光度头更亮的东西，这样就说明光阑摆放合理了。

照度计的系统误差

　　1、平方反比法误差

　　在照度计的检定过程中，照度值是根据平方反比法计算的。虽然这种方法计算简单，但在照度计检定时，要求标准灯的灯丝平面至少大于发光面或光度头的测试面的Zda线(灯丝平面、光度头测试面的对角线长度或直径)的 15 倍以上。并且要将光源看成一个点光源，这个要求看似很简单，但在照度计实际操作中是很难满足要求的。

　　在实验中固定光度头位置，并遮光调节零点，然后揭开遮盖光度头的盖子，改变标准灯到光度头的距离 l，让其在光度头测试面上产生不同的照度值E，其计算公式如下：

　　E = l/I²

　　式中：I——发光强度

　　此公式算法为理论值，照度计实际测量中，标准灯灯丝不是点光源，但在距离足够大时，其形状大小带来的误差可以忽略，可以近似看为点光源，所以采用平方反比定律是可行的，虽然存在误差但误差不大。

　　2、距离误差

　　照度计检定过程中测量距离 l 的值是从光轨上的分度尺读取的，它的不准确性所带来的误差为系统的固有误差，这是不可避免的。但是可以通过一些技术手段减小误差。而且在照度计检定过程中需调整标准灯的灯丝平面和光度头的测试面，使它们垂直于光轨的水平测量轴线，且ZX点位于该轴线上。但在实际操作中，光度头与灯丝平面调节不确定性将造成Z终检定结果的误差。

　　3、标准灯的灯丝平面与照度计光度探头调整不准确的误差

　　标准灯灯丝应与照度计光度探头垂直于光轴且ZX位于光轴上，如果没有完备的调整装置，则无法保证测量设备在同一光路上，产生误差则是必然的。实际工作中应使用水准仪、经纬仪等设备来保证水平垂直，灯架和探头架应可多维调节，保证可用科学精确的方法尽可能减小光路调整不准确带来的误差。

　　4、电测仪器不稳定和不准确带来的误差

　　稳压电源的不稳定会导致输出电流值不稳定，监测仪表不准确会导致错误的电流值，这些因素都会给照度值带来误差。所以在配备电测仪表时应做好溯源和期间核查，确保外部设备准确可靠。