光源闪烁及测量[2]

　　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题日益突出。

　　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，成长中的中小学生受害极大，视力下降明显，近视眼显着增多。

　　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，Φn为闪烁波谷值，Φ0为平均光通量，Q1为Φ0以上部分曲线下的面积，Q2为Φ0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电路，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。