[实用新型]色温表

说明书

本实用新型涉及色温测量仪表，尤其是测量各种连续发光的热辐射光源色温和照度的便携式数字显示色温表。

目前，公知的最准确的测量色温方法是用光谱光度法，使用这种测量方法所用的光谱光度计不仅体积大，而且价格昂贵，工作耗时，并且还需许多附加设备，因此很不适合测量色温的一般场合，例如工厂生产线、电影、摄影、录像现场等等。普遍使用的便携式色温测量仪表多采用双色比法或三色比法，双色比法是选用两个特定的光谱波长的光源辐射通量进行比较，用其比值作为所测色温的度量。这种方法对于偏离黑体辐射源较大的具有线光谱分布的光源色温测量误差很大。三色比法是选用三个特定的光谱波长，将它们的光源辐射通量两两进行比较，其比值作为所测色温的度量。这种方法可以极大地减小用双色比法测量的具有线光谱分布的光源色温误差。由于使用方便，价格便宜，因此采用双色比法或三色比法原理制作的便携式色温仪表被广泛地用于各种测量色温的场合。一般便携式色温表是用双色比法原理，其探头结构由于采用了分离式元器件，即在2个分立的硅光电池上分别覆盖上红、蓝滤光片，硅光电池的两端由引线与仪表相连，不仅体积大，而且工艺上不能保证其对称性，因而造成测量时入射光的方向特性很差，即当入射光的方向不同时仪表的示值变化很大，当光的入射角大于±15°时，所测得的色温误差可达上百K。另外由于硅光电池面积较大，暗电流亦大，使得稳定性很差。仪表内部多采用分离式运算放大器和模拟除法器，指针式显示。当硅光电池接收到光信号以后，即产生光电流，光电流送到1／V转换器被转换成电压值，该电压值被送到模拟除法器后，模拟除法器将两电压值V_R和V_B相除，由于不同的光源色温对应于不同的比值V_R／V_B，得出的电压信号送入表头，偏转线圈在磁场的作用下带动指针显示出所测的色温值。由于V_R／V_B与色温Tc的关系是非线性的，因而刻度是不均匀的，尤其是在高色温区，相邻的比值差别越来越小，所以色温值越高，仪表刻度值越密，由此造成的分度误差亦越大，使所测色温值很不准确。虽然三色比法测量线光谱光源误差较小，但是基于工艺的原因至今国内还不能生产运用三色比法原理的便携式色温仪表。至于将集成颜色传感器和计算机技术相结合并同时采用三色比法原理的数字式色温表更属空白。市售的日本美能达公司的便携式色度计，由于其内部工作方式的原因，测量误差也远远超出了《中华人民共和国国家计量检定规程（JJG212－90）》所要求的误差范围。而且现有测量色温的仪表均不能同时测量光源的色温和照度。

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种可同时测量色温和照度的便携式数字显示测量仪表，它不仅能测量各种连续发光的热辐射光源的色温还可同时测量其照度，并且尽可能大地改善了光的入射角度特性，误差很小。

本实用新型的目的是这样实现的：使用集成颜色传感器作为测量光源色温和照度的传感器，并对其作一些相应的改善措施，可以很好地改善光的入射角度特性，并极大地减小色温表的测量误差。解决问题的关键主要在于传感器的结构和性能。色温表的传感器应该是集成化的，它应在很小的体积上按一定的规则排列多个红、绿、蓝三种光敏元件，并且其光谱响应曲线应尽可能的符合人眼的三刺激值曲线。基于这种想法，我们发现用于测量颜色色度的集成颜色传感器很接近我们的使用要求。通过两级运算放大器将集成颜色传感器送出的光电流转换成电压信号并放大，经过模拟开关和模／数转换器送入单片计算机中。由于使用单片计算机作为中心处理器进行控制和相应的处理工作，使得本实用新型的误差大大减小，并且实现了同时测量光源色温和照度的功能。单片计算机的输出与作为显示器件的液晶显示模块相连接。由此通过集成颜色传感器和单片计算机等技术的结合，使得本实用新型达到了误差小、多功能测量、改善了光的入射角度特性、体积小、使用和携带方便的目的。

通过采用上述设计方案，使得本实用新型不仅可同时测量光源的色温和照度，而且测量结果的误差很小，并且改善了以往对光源入射角的要求。经检验，各项指标均达到或优于《中华人民共和国国家计量检定规程（JJG212－90）》的要求。并且体积小，使用和携带方便。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是色温表的正视图。

图2是本实用新型的结构框图。

图3是集成颜色传感器的透视图。

图4是查询表的色温－红／蓝（红／绿）比值曲线图。

图1中，15.复位键    16.电源开关    17.乳白单面磨砂玻璃