積分球(Integrating sphere)又稱(chēng)為光通球、光度球,是一個(gè)中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成,內(nèi)壁涂白色高漫反射層(通常是氧化鎂或硫酸鋇),且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成,例如Spectralon資料。光源在球壁上任意一點(diǎn)上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣,進(jìn)入積分球的光經(jīng)過(guò)內(nèi)壁涂層屢次反射,在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球的詳細(xì)介紹,積分球常用于測(cè)驗(yàn)光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),也可用于丈量物體的反射率和透過(guò)率等。在積分球中,空間被劃分為無(wú)數(shù)個(gè)同心球殼,每個(gè)球殼都承載著一段歷史。色溫可調(diào)均勻光源標(biāo)準(zhǔn)光源
成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源,積分球可以近乎完美的創(chuàng)造均勻光源。輻射度是離開(kāi)光源或輻射面的每個(gè)立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上測(cè)量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計(jì)正確的情況下,可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源,與視角無(wú)關(guān)。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會(huì)吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過(guò)在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。輻亮度Helios標(biāo)準(zhǔn)光源多光譜積分球的設(shè)計(jì)精巧,為光學(xué)測(cè)量提供了理想的解決方案。
積分球在實(shí)驗(yàn)研究中有普遍的用途。其中一些應(yīng)用包括:力學(xué)實(shí)驗(yàn):積分球可以用于測(cè)量物體施加在它上面的力矩,用于研究物體的力學(xué)性質(zhì),如力的大小、方向和作用點(diǎn)等。力矩傳感器:積分球所配備的傳感器可以用于測(cè)量力矩,比如在機(jī)械工程中用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)部件的扭矩。姿態(tài)感知:積分球可以用于測(cè)量物體在空間中的姿態(tài),如角位移和角速度等。這在航空航天、機(jī)器人和導(dǎo)航等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。動(dòng)態(tài)平衡:利用積分球的力矩測(cè)量功能,可以對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡,以提高其工作穩(wěn)定性。
積分球的理想狀態(tài):積分球內(nèi)表面是一個(gè)完整的幾何球面,半徑處處相等;球體的內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對(duì)于各種波長(zhǎng)的入射光,具有相同的漫反射比;球體中不存在物體,光源也被視為只發(fā)光而無(wú)實(shí)物的抽象光源。積分球測(cè)量的影響因素:球的內(nèi)壁是均勻的理想擴(kuò)散層,服從朗伯定則;球體內(nèi)壁面各點(diǎn)反射率相等;球體內(nèi)壁的白色涂層漫射為中性;球的半徑處處相等,球體內(nèi)除燈外無(wú)其它物體存在;因此,積分球內(nèi)壁起球、剝落、黃變等都會(huì)影響其測(cè)量精度。積分球內(nèi)部光路的優(yōu)化,提高了光線(xiàn)的利用率。
積分球的原理和典型應(yīng)用:1.積分球的原理,積分球是一種球形儀器,通過(guò)測(cè)量球的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)確定位置和運(yùn)動(dòng)的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計(jì)的測(cè)量。1.1 陀螺儀原理,陀螺儀是一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過(guò)測(cè)量球在三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度來(lái)確定球的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。1.2加速度計(jì)原理,加速度計(jì)是一種測(cè)量加速度的裝置。積分球中的加速度計(jì)通過(guò)測(cè)量球在三個(gè)軸向上的加速度來(lái)確定球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。積分球integrating sphere具有高反射性?xún)?nèi)表面的空心球體。用來(lái)對(duì)處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對(duì)光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進(jìn)入并與檢測(cè)器靠得較近。在球的內(nèi)表面涂有無(wú)波長(zhǎng)選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內(nèi)任一方向上的照度均相等。 所屬學(xué)科: 機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)儀器(二級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)測(cè)試儀器(三級(jí)學(xué)科)。積分球的直徑可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,常見(jiàn)的直徑有10厘米、20厘米等。手機(jī)攝像頭太陽(yáng)光模擬器哪家好
積分球常用于光度測(cè)量,可以通過(guò)測(cè)量球內(nèi)的光強(qiáng)來(lái)確定光源的亮度。色溫可調(diào)均勻光源標(biāo)準(zhǔn)光源
電參數(shù):電參數(shù)包括:電流、電壓、功率、功率參數(shù)。1、電流和電壓,指測(cè)試燈管的管電流和管電壓。2、功率因數(shù),燈的有用功率除以視在功率稱(chēng)為該燈的功率因數(shù),一般情況下,功率因數(shù)越大越好。3、燈電流波峰系數(shù),燈電流的峰值與電流的均方根之比稱(chēng)為燈電流波峰系數(shù),亦稱(chēng)電流波峰比。4、頻率,對(duì)于交流電源,頻率應(yīng)與整流器頻率一致,為50Hz±0.5%;對(duì)于高頻電源,其頻率應(yīng)在20KHz以上。積分球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,人們對(duì)積分球進(jìn)行光輻射測(cè)量存在誤解。色溫可調(diào)均勻光源標(biāo)準(zhǔn)光源