示相邻两个极值电压之差,以百分数形式给出;电压变动频率r表示单位时间内电压变动的次数,单位min-1。 二.闪烁对人眼的危害 光源闪烁对人的视觉系统有刺激作用,会产生不舒适的感觉。人们长期在闪烁的光线下工作或生活,还可能影响视觉系统的生理卫生和心理卫生。这种刺激作用或影响的严重程度与光源闪烁的强度、频率、持续作用时间以及长期性有关。这种影响往往是缓慢的,因此长期以来没有引起人们的重视。然而随着电子化的高速发展,人们白天在交流荧光灯下和显示器荧光屏前工作;晚上又在交流荧光灯下和电视机荧光屏前生活,甚至伴以眼花潦乱的艺术灯光,因此光源闪烁对视觉系统的影响问
日益突出。 尤其是电光源的频闪效应,给人类生产、日常生活、身心健康造成了严重危害。主要表现在以下几个方面: 1、错觉引发工伤事故:在电光源的频闪频率,与运动(旋转)物体的速度(转速)成整倍数关系时。运动(旋转)物体的运动(旋转)状态,就会产生静止、倒转、运动(旋转)速度缓慢,以及上述三种状态周期性重复的错误视觉,引发工伤事故。例如,机加工行业机床操作工,对正向旋转的车刀,错觉为倒转。而进行紧急换向操作,损坏工件、刀具,甚者造成人员伤亡。 2、危害身体健康,影响工作:频闪效应会引发视觉疲劳、偏头痛。特别是机械行业采用高压汞(钠)灯,和轻工、食品、印刷、电子、纺织等行业,普遍采用直管型(电感式)日光灯的照明场合尤为明显。例如,流水线上的插件操作工,容易因视觉疲劳、眼花,引起偏头痛。产生定位困难情形,生产效率低下。 3、伤害青少年的眼睛,造成近视。在我国80年代以后,直管型(电感式)日光灯,普遍应用于家庭、学校、图书馆等,成长中的中
生受害极大,视力下降明显,近视眼显著增多。 三.闪烁度的评价方法 表征光源闪烁强度的参数波动深度、闪烁指数、闪烁百分比,图3为典型闪烁波形 图中,Φm 为闪烁波峰值,Φ n 为闪烁波谷值,Φ0为平均光通量,Q1为Φ0以上部分曲线以下部分曲线下的面积,T为周期。 光通量波动深度是对光源闪烁幅度的量化。光源闪烁是光通量波动的外在体现,光通量波动是光源闪烁的直接原因。 四.闪烁度的测量 在本文的实验中,我们采用瞬态光度计PR-110来测量各种光源发出的光通量,计算波动深度来比较各种光源的闪烁强度。 PR-110是连续快速采样的瞬态光度计,与不同结构的光度测量装置结合,可测量瞬时光照度、亮度、光通量或光强等光度参数。 为了精确测量光通量,把光源放在积分球中。经过V(λ)校准的光电探测器接受光信号,其输出的电信号经过放大转换
,将光电探测器输出的光电流信号转换成较大的电压信号,利用AD转换器进行采样。由于单片机读取和存储数据速度较慢,故而采用了双口RAM和地址发生电路,使得光度计能够在采用时自动对数据进行存储。单片机则在所有采样过程执行完毕后,再从双口RAM内读取数据,并发送给微机显示处理。系统结构图和实物连接图如下。 五.典型光源的闪烁结果 在实验中,我们利用瞬态光度计对26W螺旋型电子节能灯,60W普通直管型日光灯,60W 普通白炽灯,单个红色LED等四种典型的照明光源测量其光通量的变化波形,计算波动深度。在PR110中,我们设定采样间隔为0.1ms,所有灯都采用50Hz交流电供电,测量结果如表1。 表 1 各种光源闪烁参数 光? 源波谷波峰均值波动深度闪烁百分比 节能灯 1485.344 1624.595 1550.658 8.57% 4.48% 日光灯 232.085 503.258 374.177 53.88% 3.69% 白炽灯 852.607 1126.223 982.514 24.30% 13.83% 单个LED 0.318 1.050 0.708 69.71% 53.51% 根据波动深度,上述光源的闪烁度由弱到强分别为节能灯,白炽灯,LED灯杯,日光灯,单个LED。波动深度在25%以下时不会有明显的闪烁,所以从这个角度出发电子节能灯和白炽灯是比较健康的光源。另外,我们发现,由于LED响应很快,单个的LED灯波动深度很大,但有多个LED灯管组成的LED灯杯波动深度明显降低,也是一种比较健康的光源。普通的日光灯波动深度较大,长时间在其照射下工作,对人体有一定危害。
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