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[技术]节律光谱照度频闪仪 [复制链接]

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科学家

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只看楼主正序阅读楼主发表于: 2022-01-27

2017年，因为发现了“控制昼夜节律的分子机制”，三位美国科学家获得了诺贝尔生理学和医学奖，人类的生物规律和认知表现明显的受到光环境的影响这一科学理论被越来越多的人士所认知和重视，并成为发展“以人为本的照明（Human Centric Lighting）”的重要内容之一。五种视网膜光感受器（三种视锥细胞，视杆细胞和含有黑视蛋白的ipRGC）中的任何一种受光刺激，这些感受器可以导致对光的反应，尤其ipRGC的反应会影响人体的健康及节律功能。

新国际标准<CIE S 02 6/E:2018 CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light>给出了光谱影响的量化方法，采用视黑素等效日光(D65)照度Melanopic equivalent daylight (D65)illuminance, Melanopic EDI (lx)表示。[The WELL Building Standard Q2 2020 version]采用类似的方法，使用”视黑素等效勒克斯equivalent melanopic lux, 即EML，作为五类感光细胞中的ipRGC等效勒克斯值EML (Equivalent Melanopic Lux)量化值，并成为其节律照明设计的量化标准。

生物节律是由生物体内的节律基因控制的。目前研究人员普遍认为，生物节律的主要影响因素是时间和光，时间是无法改变的，而光是人类可以调控的，用不同的光质和光量在不同时段科学分配，从而使人大部分时间处在健康和良好的节律水平，以此为人本照明的设计目标之一。

产品型号及功能

功能特性：
 频闪/波动深度
 明视觉照度（测试角度可设置）
 非视觉照度（测试角度可设置）
 光谱/光度色度信息

频闪/波动深度（可选）
频闪或闪烁在最近几年逐渐被业界重视和理解，得益于多种专业仪器的开发，可以从数据上具体分析闪烁对视觉或健康的影响。频闪的危害尽管存在争议，也有不同的标准，不同时期，不同机构提出了不同的评价方法，目前大家比较关注的是频闪波动深度频闪频率(Par 1789)、SVM和Pst(CIE)，波动深度如右下图是一个100Hz的频闪波形图：峰值为Max，谷值为Min，
波动深度=(Max-Min)/(Max+min) *100%
波动深度是本机测量的主要指标，下图非常典型的频闪波动波形，最后一栏评价频闪的严重程度：本例为比较严重(8.2)。
其他参数说明：
 频闪指数：波动图超出平均值的面积之和与总面积之比；
 频闪频率：频闪的频率，当直流或接近直流时，频率为0Hz;
 扫描：实际是扫描频率，扫描频率范围:5-200KHz；
 通道：信号取样通道，C0-C7，照度越高通道越小，采样时间常数越小，通道小适于高频测量，通道大高频测量误差会变大。

光谱/光度色度信息（可选）
开机在首页，按下右键，立即开始测量目标的光谱值，左侧的红灯开始熄灭，设备开始匹配测试参数，取样，取样完成，红灯亮起，输出光谱图形，同时输出颜色参数，如左下图。
查看详细结果，按中间键，首先显示右下图，显色指数Ra，R1-R15。再按中间键，切换到光谱能量统计和照度、辐照度、EML EDI值；PPFD是光量子密度图中该数据为18.571 umol/m^2/S。蓝光辐照度是根据IEC 62471:2006对蓝光危害光谱加权函数与光谱能量分布卷积的结果。为了便于对光谱应用，给出个了UVA和100nm间隔的波长区间的能量分布百分比。

右键进入光谱测量模式，再按右键执行光谱测量，通过中间键查看详细的测量结果左键退出光谱模式，回到主页面。

节律光谱照度计的技术参数
1) 依据标准或文献
* <CIE S 02 6/E:2018 CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light>
*[The WELL Building Standard Q2 2020 version]
*团体标准：T/SIEATA000001-2020
*<中小学校教室照明质量分级评价 Ranking evaluation for classroom lighting quality in primary and middle schools >
  *计算方法(Robert.Lucas等人)：
EML数值=Km∫Ee(λ). Nz(λ)dλ. ∫ V(λ)dλ/ ∫ Nz(λ)dλ
EML --视黑素等效勒克斯
Km --常数，明视觉最大光谱光视效能
V(λ) --明视觉光谱光视能函数
Ee(λ) --绝对光谱能量分布
Nz(λ) --黑视素光谱光视能函数
λ --光谱波长取值范围：380-780nm
Melanopic EDI --视黑素等效日光（D65）照度
Melanopic EDI=EML×γ （γ为常数，γ=0.9063）

2) 测量方法：分光法

3) 测量参数
   *EDI照度：
测量范围 0.5-200 000 eml
重复性： ±0.5%  FS
测量精度: ±5.0%  FS
读数分辨率: 0.1 eml
   *明视觉照度：
测量范围 0.5-200 000 lx
重复性： ±0.5%  FS
测量精度: ±5.0%  FS
读数分辨率: 0.1 lx
*倾角测量:
测量范围 0-180度
测量精度: ±1.5度
取值允许角度误差： ±5度
*色彩测量
色坐标x,y重复性(A光源)： ±0.0005
测量精度: ± 0.002
色温测量范围 1600-100 000 K
显色指数 ±1
分辨率 ±0.1

4) 电气参数
   *锂电池规格18650,  额定电压 3.7V,
    容量2200mAh，认证UN38.3.
   *充电要求：5 ±0.4V,  1.0-3.0A
    mini USB-US

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