光与光源基本知识.ppt

1、光和光源的基础知识，第一部分，光的常用术语：光通量：单位时间内光源发出的光量。单位：流明(lm)光强I:光源以单位立体角发出的光量。简而言之，它是在某个方向角度发射的光量。单位：烛光(cd)，照度e:单位面积光通量单位：lux lx亮度(亮度)l:单位投影平面光通量和光源在某一方向的单位立体角。也就是说，从某个方向看到的物体反射光的强度。单位：烛光/平方米(cd/m2)、光源、光通量(lm)、光强(cd)、照度(lux)、亮度(cd/m2)、眼睛、色温：当光源发出的光的颜色与“黑体”在一定温度下的颜色相同时，这个温度称为光源的温度。色温越低，红光和黄光分量越高；色温高，并且有许多蓝光和白光成分

2、。单位：开尔文(k)暖色：3300K中间色：3300K5300K冷白色：5300K显色指数Ra:光源向被照物体呈现自身颜色的程度。也就是说，越靠近阳光，色彩渲染越好。白炽灯的显色指数是100。光效：指将电能转化为光能的效率。单位：流明/瓦，表1-1各种光源的色温，表1-2各种光源的光效和显色性，第二部分，光源基础知识1。光源类型：常用光源主要包括白炽灯、低压放电灯和高强度放电灯。低压和高压气体放电灯也统称为气体放电灯。当电流通过灯丝时，白炽灯被用来使灯丝发热。使灯内气体分解并通过特殊电气设备放电的光源称为气体放电灯。1.1白炽灯、白炽灯、PAR灯、普通白炽灯、应时卤素灯、冷光(发射)灯、单端卤

3、素灯、双端卤素灯、1.2低压气体放电灯、荧光灯、直管荧光灯、环形荧光灯、紧凑型节能灯、1.3高强度气体放电灯、高强度气体放电灯(HID灯)、汞高压钠灯、普通高压钠灯、高显色高压钠灯、普通金属卤化物灯、陶瓷内管金属卤化物灯、1.3高光源的性能和参数2.1白炽灯2.1.1光输出特性白炽灯一般具有较低的发光效率，在10流明/瓦以上的范围内，光色、色温在2700K - 3000K之间。但是它的显色性很好，接近太阳光。白炽灯光源的流明维持性能良好，这主要与光源质量有关，如钨丝蒸发和泡壁发黑。2.1.2电气性能。一般由直接电源供电，有些卤钨灯需要变压器装置。没有镇流器、启动器和其他设备，它可以瞬间启动，受

4、环境温度影响小。通常，白炽光源产生大量的热量。一般来说，灯泡的功率小于1000瓦，特别是低功率。2.1.3寿命白炽灯的寿命较短，一般不超过3000小时。灯丝的蒸发是影响灯泡寿命的主要因素。2.1.4外观特征白炽灯主要是小型点光源。2.2低压放电灯(荧光灯)荧光灯分为普通荧光灯和三色荧光灯2.2.1光输出特性荧光灯具有很高的发光效率，可以达到几十流明/瓦，有的可以达到80流明/瓦。光和颜色范围广，可以根据需要调整生产。普通荧光灯的显色性低于70，但三色光源的显色性得到改善。并且可以达到90以上。与普通荧光灯相比，三基色荧光灯的光通量维持率大大提高。2.2.2电气性能。荧光灯的照明不能与镇流器装置

5、和启动装置分开。有两种类型：普通铁芯(电感)镇流器和电子镇流器。电感镇流器需要上变频器来启动2.2.4荧光灯的外观特征主要是线性光源和管状光源。2.3高强度气体放电灯高强度气体放电灯主要包括金属卤化物灯、高压钠灯和高压汞灯。2.3.1光输出特性高强度气体放电灯发光效率高，可达100流明/瓦以上，钠灯效率最高，汞灯效率最低(约50流明/瓦)。在光色方面，钠灯的色温最低(约2000千)，汞灯的色温最高(约5800千)，金属卤化物灯的光色范围最宽(3000千6000千)。其中，钠灯最差(20)，汞灯次之(40)，金卤灯最好(65岁以上)。在三种光源中，金属卤化物灯的光衰减率最大，其次是汞灯，钠灯的光

6、衰减率最低。2.3.2电气性能。高强度气体放电灯的照明也离不开镇流器和启动装置，我们称之为镇流器和触发器。高强度气体放电灯很难启动，尤其是它的重新启动性能非常差。同时，当它低于-20时将很难启动。高强度气体放电灯具有高亮度、高功率和高热值的特点。2.3.3高强度气体放电灯的寿命很长，一般超过8000小时，有些甚至达到12000小时。此外，灯泡的工作环境(供电质量、照明位置等。)也对光源的寿命有影响。2.3.4高强度气体放电灯的外观特征主要是点光源，大功率光源体积大。2.4光源的重要参数和特性2.4.1与光输出相关的参数*光通量、发光效率*色温、显色性*光通量维持率，2.4.2电气性能。*启动性

7、能：a)启动速度b)重启特性*照明电路*可调光性*发热量，2.4.3使用寿命*光源的全寿命和有效寿命*影响光源使用寿命的因素：a)电源的供电质量b)照明方向c)开关频率，2.4.4外观特性*灯头*总尺寸*发光中心点，2.5各种光源的参数性能列表(表1-3)，2.6各种光源的优缺点， 2.7各种光源的优点，白炽灯在使用场所的特点和适用范围：连续光谱，良好的显色性，高的光收集，Ra=100，易于再分配，易于光控制，易于用作装饰灯。 开关的数量对生活影响很小；无附件，瞬间点火，使用方便，价格低廉，光效15-20毫米/瓦，效率低，使用寿命短。适用范围：宜人的光线和色彩，能在室内营造轻松、亲切、温馨的氛

8、围。它适用于酒店、客房、住宅和餐厅。它具有照明功率小、体积小、无附件、易控光、艺术照明和装饰照明、易调光等优点。用于舞台、舞厅、餐厅等需要频繁开关灯具的场所的局部照明，如走廊、楼梯间、卫生间、工作台、车间等；用于对显色要求较高的场所，如商店、医院(临床诊断场所)、餐厅及进行彩印、配色、油漆、印染的场所；适用于因电磁干扰不允许应急照明使用气体放电灯的场所，以及受频闪影响视觉效果的场所。卤钨灯的应用范围：用于博物馆、纪念馆等展品的照明，用于商店贵重物品和工艺品的展示照明，用于商场、百货商店的店主、柜台和商品的定向照明，用于餐厅、酒店的走廊照明，用于电梯照明，用于住宅室内装饰照明，用于物品检查时的高

9、显色性和高照度照明，荧光灯的特点及其应用范围：发光效率高，是白炽灯的三倍，节能效果显著；显色性好，Ra为70-80，高显色性荧光灯可达98；涂有不同荧光粉的灯管可制成不同颜色或不同光色的荧光灯，具有低表面亮度和光眩光；光输出明显受环境温度影响，不适合高温和低温环境。开关的数量影响灯管的寿命，不适合频繁启动的地方。适用范围：适用于厚薄视觉工作场所，长时间连续工作的场所(如仪器电器装配、实验室、印刷车间、缝纫车间、表面处理车间等)。)，以及办公楼、教室、医院、商店、设计室、客厅、阅览室、住宅等场所；需要正确识别颜色的地方，如化学实验室、表面处理检测办公室、柜台等。适用于无自然照明的场所照明，如主控室照明、地铁站照明等，适用于悬挂高度低于4M的场所。高压钠灯的特点和适用范围：高压钠灯发光效率高，达到55-120毫米/瓦，节能效果显著；高压钠灯具有良好的透光度，灯泡寿命长，可达16000-24000小时。高压钠灯的缺点是黄色和显色性差(Ra