1、照明技術實驗指導書南京工業大學電氣工程與控制科學學院實驗的基本要求和操作規程照明技術實驗課的目的在于培養學生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養學生學會根據實驗目的及實驗內容擬定實驗方案，確定實驗步驟，測取所需數據，進行分析研究，得出必要結論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗。在實驗過程中必須遵守下列基本要求：一、實驗前的準備實驗前應復習教科書有關章節，認真研讀實驗指導書,了解實驗目的、方法與步驟，明確實驗過程中應注意的問題(有些內容可到實驗室對照實驗預習，如熟悉組件的編號，使用及其規定值等)，并按照實驗項目準備記錄等。實驗前應寫好預習報告，經指導教師檢查認為確

2、實作好了實驗前的準備，方可開始作實驗。認真作好實驗前的準備工作，對于培養同學獨立工作能力，提高實驗質量和保護實驗設備都是很重要的。二、實驗的進行1、建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進行,每組由23人組成，實驗進行中的照度測量、實驗數據記錄等工作每人應有明確的分工，以保證實驗操作協調。2、領取實驗儀器實驗前按小組到實驗室領取照度計，并熟悉照度計的使用規程，記錄組件名稱和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測取數據。3、按要求進行數據測量根據實驗要求，制定實驗方案，確定所測試的場所。測試時注意記錄當時的環境參數。4、認真負責，實驗有始有終實驗完畢，須將結果交指導教師審閱。經指導教師認可

3、后，才允許拆線并把實驗所用的組件、導線及儀器等物品整理好。三、實驗報告實驗報告是根據實測數據和在實驗中觀察和發現的問題，經過自己分析研究或分析討論后寫出的心得體會。實驗報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結論明確。實驗報告包括以下內容：1) 實驗名稱、專業班級、學號、姓名、實驗日期、實驗地點、室溫。2) 列出實驗中所用組件的名稱及編號， 3) 數據結果的整理和計算4) 根據數據進行計算和分析，說明實驗結果與國家規范是否符合，可對某些問題提出一些自己的見解并最后寫出結論。實驗報告應寫在學院統一的報告紙上，保持整潔。5) 每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導教師批閱。實驗一 室內照度測量一、

4、 實驗目的1、 了解室內照度測量的一般方法及其注意事項，2、 能正確使用照度計進行照度測量，了解常見照度的相對大小。3、 能正確選擇工作面，選取適當的測量方法，并能根據房間大小和空間位置選擇適當的測點。二、 實驗設備與原理本實驗所采用設備：TES-1330數字式照度計，卷尺。照度計由接受光能的光度頭于信號顯示于處理兩部分組成。光度頭包括光電轉換器件、濾光器、余弦修正器等。光電轉換器件采用規光電池。由于照度是勝利心理物理量，與人眼的光譜光效能必須一致，但一般的光電探測器與相對光譜光效率相差甚遠，所以在光電探測器前要加濾光器。此外，為消除光電探測器表面菲涅爾反射對余弦特性的破壞，光電探測器前還需要

5、加余弦修正器。三、實驗過程1、熟悉國家有關的照明規范建筑照明設計規范GB50034-2004中有關條文。2、照度測量 （1）選擇合適的教室或辦公室，記錄下實驗時的周圍環境：天氣情況、實驗時間、實驗地點；教室的位置、所在樓層、朝向、長、寬、高；室內燈具數量、型號、布置方式； （2）選擇三組地點（教室內走廊地面、黑板、課桌面），每組選8個點，詳細測量水平面照度或垂直面照度，記錄下測量數據及測試點高度。 （3）在不同時段（白天、晚上）重復上述過程，并記錄實驗結果。四、實驗結果分析根據實驗過程所得數據，進行處理，計算每組地點的照度最大值Emax、最小值Emin、平均值Eav及照度均勻度，并與相應國家規

6、范相比較，判斷所測教室照度是否符合國家規范。五、思考題1、考慮天氣（陽光、溫度、濕度）對測試結果的影響。2、若照明均勻度不符合國家規范要求，應當如何加以改進？實驗二 南京典型商場室內照度、亮度研究一、實驗目的1、選擇市區若干典型商場，進行照度測量，并根據所測照度計算室內亮度；2、能根據被測房間的大小和空間位置選擇適當的測量方法；3、根據實驗數據寫出相關研究報告，進行照明效果評估。二、實驗設備與原理本實驗所采用設備：TES-1330數字式照度計，卷尺。照度計由接受光能的光度頭于信號顯示于處理兩部分組成。光度頭包括光電轉換器件、濾光器、余弦修正器等。光電轉換器件采用規光電池。由于照度是勝利心理物理

7、量，與人眼的光譜光效能必須一致，但一般的光電探測器與相對光譜光效率相差甚遠，所以在光電探測器前要加濾光器。此外，為消除光電探測器表面菲涅爾反射對余弦特性的破壞，光電探測器前還需要加余弦修正器。由于測量儀器限制，假定所有被照平面都是均勻漫反射平面，則有： 測得被照點的照度，可得到該點的亮度估算值。結合相應的國家規范，可對被照區域進行照明效果的評估。三、實驗過程1、熟悉國家有關的照明規范建筑照明設計規范和商店建筑設計規范中有關條文。2、根據實驗要求制定實驗方案，內容包括測試區域確定；測試點位置、高度、數量；3、照度測量 （1）選擇合適的商場，記錄下實驗時的周圍環境：天氣情況、實驗時間、實驗地點；商

8、場的位置、所在樓層、朝向； （2）選擇三組地點（如服裝柜臺、珠寶首飾區、生鮮食品區等），記錄下所在區域的光源種類、布置方式；（3）每組選810個點（0.75m高度水平照度或1.4m垂直面照度），詳細測量水平面照度或垂直面照度，記錄下測量數據及測試點高度。 四、實驗數據分析根據水平照度計算相應的亮度大小。同時，對照相關設計標準，從照明目的、照明方式、光源種類、光源顯色性、實際照度、設計照度、亮度等方面分別加以闡述。五、合理化建議 根據實驗結果，提出以下建議：(如改變光源種類、加減燈數量、提高或降低燈具安裝高度、改變布置方式等。)六、思考題1、不同的區域，對光源的顯色性有何具體要求？2、照明均勻度

9、應當如何考慮？實驗三 智能照明控制一、實驗目的1、 學會智能照明控制器的使用2、 根據實際需要進行燈光控制二、實驗儀器 2路 5A/路數字式調光器；4路 10A/路熒光燈調光器；4路 1A/路LED調光器；10鍵可編程控制面板；智能探測器；10鍵遙控器；燈具若干；三、實驗原理組成本系統為全數字式的智能照明控制系統。系統組成如下圖所示：系統采用總線式模塊化、全分布式系統結構，所有設備均配有各自獨立的CPU，它可將系統配置的所有模塊分散安裝在不同的區域，只需通過一根五類線便將所有設備連接成一網絡，利用電腦作為整個系統中的一個單元進行系統管理及維護。各種燈具（分為白熾燈類、日光燈類、LED燈類三種）

10、有各自獨立的控制器件，通過編程，可以實現電腦、現場、遠程的三種控制模式。四、實驗內容與步驟1、設備連接根據連接線路圖，把各個設備進行連接。 數字式調光器接線圖 LED調光器接線圖 日光燈調光器接線圖2、打開電腦。3、打開燈具電源。4、進入系統控制界面選擇情景模式“會議”，輸入系統參量：（1）普通燈具4回路，LED燈具1回路，日光燈1回路。（2）輸入參考照度：150 lx觀察燈具情況。5、改變參考照度為50連續、200lx，分別觀察燈具亮度變化情況。6、改變情景模式為室外照明，觀察燈具變化。五、實驗數據分析記錄實驗過程，對實驗過程中，燈具變化情況進行必要的分析。五、思考題1、如果出現原系統中沒有

11、的控制情景，應如何處理？2、該系統如何實現與其它系統的聯網控制？實驗四 電光源光色電系統系統綜合分析一、實驗目的1、了解光色電綜合分析系統的組成與使用；2、能利用光色電綜合分析系統，對各種電光源進行光譜綜合分析二、實驗儀器PMS-50(增強型)可見光光譜分析系統；光纖1.2m；光輻射積分器；通用標準光源；WY系列精密數顯直流穩流穩壓電源；各種電光源三、實驗原理為客觀、統一地評價光源或物體的顏色，CIE在大量心理學和物理學實驗基礎上推薦了“CIE 1931 XYZ標準色度系統”， 對于一發光物體假設其發射光譜為P（），則人眼的刺激值響應為：色品坐標為:由于CIE1931 XYZ標準色度系統在實際

12、應用中存在諸如色差容限不均勻等問題，CIE又推薦了“CIE1964補充標準色度系統”，其色品圖同CIE 1960 UCS色品圖，其顏色坐標由(u,v)表示，與CIE 1931色品圖中的（x,y）存在以下坐標變換關系：計算被測光源和相同色溫的黑體輻射(大于5000K時,為平均日光輻射)分別照明試驗色板時兩者的顏色差E，即可求得特殊顯色指數Ri: Ri=(100-4.6Ei) (i=1-14) (4)其中，E15為被測光源和相同色溫的黑體輻射(大于5000K時,為平均日光輻射)分別照明15號試驗色板（東方女性膚色）時兩者的顏色差E 試驗色1-8號求得的8個特殊顯色指數之和的平均值稱為一般顯色指數R

13、a: (5) 綜上所述，只要測得被測對象的相對光譜功率分布就可以計算出其色品坐標，相關色溫和顯色指數。對于式（1）中K值進行標定，并計算出Y值即可測得其光通量、照度、亮度等光度學參數。根據光度色度學理論,只要測得被測體的光譜功率分布P()(即在每一光譜下測其能量值)后，根據（1）、(2)、(3)、(4)、(5)式及CIE有關出版物，就不難計算出被測光源的顏色參數：色品坐標（x,y）和（u,v）,相關色溫TC,顯色指數Ra、Ri(1-15),峰值波長及半寬度等。因此測出P()是PMS-50(增強型)紫外-可見光-近紅外光譜分析系統的根本任務,如圖是PMS-50(增強型)紫外-可見光-近紅外光譜分

14、析系統的原理框圖。四、實驗過程（一）、實驗前準備本實驗所用儀器精密度極高，在使用前必須認真聽取指導老師關于實驗及儀器使用的注意事項，杜決事故發生。（二）、設備連接圖2 (a) PMS-50正面圖及去掉蓋板的俯視圖圖2 (b) PMS-50背面圖圖2 (c) PMS-50俯視圖圖2(a)中為狹縫調節旋鈕,為導光纖維接口, 圖2(b)中,為電源開關,為1.5A保險管,為電源插座,為光通量通道信號輸入端,為溫度通道信號輸入端,為接地端子,為專用通訊電纜接口插座（1） 將通訊線的陰插接計算機的串行口1或2上，將通訊線的陽插接PMS-50的RS-232-C的串行口上，即（圖2（b）中），并擰緊固定螺釘；

15、（2）將光通量探頭的一頭接于PMS-50主機光度輸入端（圖2（b）中）；（3）接好電源線（注意電源線必須有良好接地，接地必須是真正的大地，切莫與零線混為一談）；（4）將光纖的一端插入PMS-50主機的導光纖維接口（圖2（a）中），另一端插入積分球接口，并用螺釘擰緊，要注意光纖不能彎曲過大，以免斷絲;（5）測電光源時，將光通量探頭置于積分球接口上，用于監視被測光源的穩定性. (6)將溫度探頭的一頭接于PMS-50主機的溫度信號輸入接口（圖2（b）中），另一頭接積分球溫度接口。（三）、電源設定（1）連接好電源線，并確保本儀器已良好接地。（2）電源輸出端接好負載（紅色接線柱為電源輸出的“+”端，黑色

16、接線柱為電源輸出的“-”端）， （3）打開電源 儀器顯示初始狀態，先預熱10分鐘。（4）選擇中調的調節細度，然后調節電流調節旋鈕至（4.85A），穩壓（CV）指示燈點亮。調節電壓調節旋鈕至所需穩壓值。本操作也可在電腦上通過軟件實現、（四）、光通量定標（1）把標準光源安裝到積分球中。安裝標準光源時，必須戴上手套。（2）在標準燈點亮之前，把積分球關閉。然后選擇“測試”菜單，指向“光通量定標”，彈出光通量對話框，見圖3；點擊“校零”按鈕，儀器自動進行光通量校零。（3）在開電流源的電源之前，應將電流源的輸出電流調到最小，然后再開機，目的是為了防止開機時電流過大而損壞標準燈和影響燈的數據。然后再慢慢將電

17、流調上去，調節到標準值的80%，預熱二十分鐘，千萬不能將電流值超過標準光源標定電流值的5%，否則標準光源有可能被毀壞或數據不準。（4）預熱結束后，再將電流調到標定值，等待燈穩定后開始定標（5）光通量定標時,點擊“光通量標定”按鈕，儀器完成定標操作；可以點擊“光通量檢驗”按鈕，檢驗定標是否正確。確定定標好之后，存盤退出，也可以取消退出（操作無效）。圖3 光通量定標(五)、電光源定標（1）PMS-50軟件，選擇“測試”菜單，單擊“光譜定標”（或者單擊工具條上的 按鈕）, 進入“光譜定標對話框”(見圖4)；圖4 光譜定標對話框（2）輸入標準燈色溫值和光通量值，選擇測試類型為“電光源”，掃描步長為“5nm”，在1nm測試時選擇“1nm”；單擊“開始”按鈕；程序將自動完成數據采樣；采樣結束將在提示欄中告之（注意：此過程時間較長，請耐心等待。）；如果定標正常，可選擇存盤退出，如果不需要定標結果，可選擇取消。（3）再把標準燈的電源慢慢的調至零，然后再關掉電源；定標結束。（六）5nm電光源測試操作方法：1、選擇“測試”菜單，指向“電光源測試”，然后單擊“5nm”(或者單擊工具條上的 按鈕)，會出現電參數和測試信息對話框，點擊“確定”進入測試采樣對話框(見圖9)；2、進行采樣操作，采樣操作如下：(1) 、在單擊“開始”按鈕前，調節好靈敏度及主通道的增益，也可選擇自動調節。單擊“開始”按鈕后，