基于成像亮度计的路面亮度测试方法研究

2012-02-08 08:59:15来源: eefocus 关键字:亮度测试  LED  光学仪器

  1引言

  随着LED路灯的推广普及,大量的新装LED路灯的路面需要进行路面性能测试。根据现行道路照明设计标准CJJ45-2006,衡量路面照明质量性能指标包括路面平均亮度、路面亮度总均匀度、路面亮度纵向均匀度、路面平均照度、路面照度均匀度、路面维持平均亮度(照度)、眩光阀值增量最大值、环境比等。由于测试方法的复杂性,大多数LED路灯路面性能测试以照度指标为主要内容,亮度性能测试的研究较少,按照标准方法进行测试对LED路灯来进行路面亮度测试的就更少。

  路面亮度是评价路面照明质量的重要参数之一,CJJ45-2006标准中路面亮度测试按照国际照明委员会(简称CIE)有关规定在路面上预先设定的点上测得各点亮度的值,并以此为基础计算路面平均亮度、路面亮度总均匀度、路面亮度纵向均匀度。由于亮度测试过程中对测试的环境要求比较高,路面行驶的车辆会对LED路灯的路面亮度测试造成较大的影响,因此测试需要封路进行,由于CIE要求路面的测试点布置较多,达到30点

  每测试段,因此测试一段4车道的路面,需要测试时间近1小时,因此,进行路面亮度测试会对道路正常交通造成较大的阻碍。

  为解决路面亮度测试面临的问题,东莞质检中心按照CIE的相关标准要求,建设了户外LED路灯测试场,通过测试场的建设达到了LED路灯的路面照明质量测试的“统一测试环境,统一测试设备,统一测试方法”的三个统一。

  本文通过与柯尼卡美能达合作,研究如何基于成像亮度计进行路面亮度相关性能的测试,并给出了试验测试结果。本文的研究为LED路灯的路面亮度测试提出了新的思路,为LED路灯的照明质量测试的标准研究提供了试验数据。

  2 路面亮度测试方法概述

  2.1 CIE路面亮度测试方法

根据CIE140道路照明计算方法的规定,道路亮度测试的布点方式如图1所示:



图1. 路面亮度测试的布点位置

  其中,S为两盏路灯的间距,N为布点的排数,D为测试点之间的距离,布点的测试位置编号为1-30,详见图1,测试者的位置如图2所示。



图2. 路面亮度测试的观察者位置

  其中,Wt 为路宽,测试点距离被测路段的距离为60米,如图3所示:



图3. 路面亮度测试观察者距离测试路段的距离

  3. 路面亮度测试研究

  本文在东莞质检中心路灯户外测试场按照CIE140规定的测试方法,分别用点式亮度计和成像亮度计对路面亮度相关指标进行测试,测试环境如图5所示,测试在晚上20点进行,背景照度<0.12 Lx。

 图4.路灯户外测试场

  3.1点式亮度计测试

  在实验中,我们按CIE140道路照明计算方法,用点式分光辐射亮度计CS-2000A( 在0.1度测量角设置下,保证精度的最低测量亮度为0.05cd/m2,远低于路面最低亮度0.5 cd/m2)测量60米外的亮度分布,仪器被设置于1.5米的高度,用标准镜头,选择0.1度测量角进行测量,测量速度设置为Fast。

  本文在路灯户外测试现场布置两盏LED路灯,间距30米,灯杆高度为12米,测试单车道的亮度相关指标。

  我们按照CIE140道路照明计算方法,在距离仪器60米外的路面,取30米长的单车道为评估区域,按纵轴方向每隔3米布一个点,共设3条纵轴,评估区域里共30个样点。在测量时,以CS-2000A按横向从左到右,由近至远,呈Z字形顺序瞄点。如图5所示:



图5. 样点分布方法及瞄点顺序

  我们通过点式亮度计的目镜观察,需把测量区域完全覆盖所观察的样点,则读出数据为该样点的平均亮度值。用分光辐射亮度计CS-2000A读取了30个样点的亮度值后,我们可以对这些样点所在的区域进行亮度指标的评估。

  但需注意的是,点与点间的位置,此时并没有列入我们的取点范围,在间隔的区域并没有相应的亮度数据。客观的环境因素(如沥青分布的均匀度和路面积水等),都有可能对路面不同点的反射亮度造成影响,所以测得样点的亮度数据适合做亮度均匀性的分析。

  分光辐射亮度计CS-2000A测得30个点的亮度值如表1所示:


表1:按照CIE140布点测试的亮度

[1] [2] [3]

关键字:亮度测试  LED  光学仪器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0208/article_4574.html
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