CN108871567A - 灯光品质检测仪及其频闪检测方法 - Google Patents
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Abstract
灯光品质检测仪及其频闪检测方法，包括：光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路以及外壳；所述光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路固定的设置在所述外壳内部；所述光电传感器的一端与所述模拟电路的一端电连接，所述模拟电路的另一端与所述主控电路的一端电连接，所述主控电路的另一端与所述显示电路的一端电连接；所述光电传感器用于采集光电信号；本发明可同时检测到具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比五个方面的具体检测值；同时还可以根据检测到的数据给出不同的提示信息，本发明适用于检测不同灯具的品质因数，尤其是日光灯的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯光检测仪器，尤其涉及一种灯光品质检测仪及其频闪检测方法。
背景技术
目前，市面上通常采用手机在拍照状态或者摄像状态检测灯光是否存在频闪，或者采用专用检测陀螺进行检测，利用陀螺的旋转工作方式检测是日光灯否存在频闪，但是上述两种方法均检测不了日光灯的具体频闪强度以及光照强度；
为了克服上述技术缺陷，现有技术中出现一种光照强度检测仪，用于检测日光灯的光照强度，但该设计只能检测到具体的光照度，无法检测到灯光产生多大的频闪以及各频闪的成分，造成人们无法了解到自己具体工作、生活在什么样的灯光环境下；
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种灯光品质检测仪及其频闪检测方法，该检测仪不仅能检测到具体的光照度是多少，还可以检测到具体频闪的多少，且对于各个频段频闪的百分比一目了然，且该检测仪结构设计科学合理，工作安全可靠。
一种灯光品质检测仪，包括：光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路以及外壳；
所述模拟电路包括：电流-电压转换电路，直流信号提取电路，工频信号提取电路以及高频信号提取电路；
进一步的，所述光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路固定的设置在所述外壳内部；
进一步的，所述模拟电路将光电传感器输出的电流信号转变成电压信号，并进行放大、滤波、鉴幅、鉴频等处理；
进一步的，所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行分析处理，主控电路采集模拟电路得到的直流、工频、高频等成分的频率、幅度信号，进行统计分析，得到各种成分的比例关系，进而分析频闪的程度；所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行算法处理及其电压-频率的转换；显示电路用于将输出的显示信号在显示器上显示相关频率及其所占百分比；
进一步的，所述光电传感器的一端与所述模拟电路的一端电连接，所述模拟电路的另一端与所述主控电路的一端电连接，所述主控电路的另一端与所述显示电路的一端电连接；
其中：所述光电传感器用于采集光电信号；所述模拟电路进行采集信号的处理及区分不同频率段的信号；所述电源电路用于向光电传感器、模拟电路、显示电路以及主控电路提供电能；所述显示电路用于将主控电路中所产生的显示信号送给显示器进行显示；
作为一种举例说明，所述光电传感器采用硅光电池结构，用于采集被测灯光信号；
进一步的，所述外壳上部中间部分开设有光电传感器窗口、所述外壳的正面中间部设置有LCD显示窗口，并在外壳的侧面设置有电源选择开关、外壳的背面下部设置锂电池卡槽；其中，光电传感器窗口放置光电传感器，采集光电信号，参照图1所示；
作为一种举例说明，所述显示窗口放置LCD12864液晶屏，与显示电路配合工作，用于显示各参数；
作为一种举例说明，所述开关窗口放置拨动开关，用于控制该检测器是处于工作状态还是停止状态；
作为一种举例说明，所述锂电池卡槽用于放置2000mAh的锂电池，与电源电路配合工作，分配用电。
为了更好的说明本发明的设计原理，现简要介绍其工作过程如下：一种灯光品质检测仪的频闪检测方法，包括：
步骤一、参照图2所示，光电传感器检测到被测灯光的光信号同时，将光信号转换成电信号，再通过电流-电压转换电路转换成模拟电压输出；
步骤二、对输出的模拟电压信号分别提取出直流信号、工频信号和高频信号这三路并行信号，同时再对提取到的工频信号和高频信号分别进行鉴频、鉴幅处理；参照图4、图5、图6所示；
进一步的，电流/电压转换电路的输出同时通给三个电路，第一路是16Hz低通，用于提取直流信号；第二路是16Hz～1.6kHz带通，用于提取工频信号；第三路是1.6kHz高通，用于提取高频信号。
步骤三、对步骤二处理后的信号，再传输给主控电路进行处理，参照图7，最终通过液晶屏显示出具体的光照度、工频频闪的频率及其所占百分比，高频频闪的频率及其所占百分，以及具体的提示信息。
作为一种举例说明，参照图3所示的光电检测电路，所述步骤一测量时，将光电传感器置于光源下一定距离，光电传感器将检测到的光信号转换成电信号，再通过电流-电压转换电路，将电流信号转变成模拟电压信号；
作为一种举例说明，参照图4所示，对步骤二中输出的模拟电压信号进行16Hz的低通滤波处理，得到的信号为直流信号分量；
作为一种举例说明，在图5中，对模拟信号进行16Hz～1.6kHz带通滤波，得到的信号为工频信号分量，通过鉴频电路和鉴幅电路得到工频信号频率的大小及其百分比。
作为一种举例说明，在图6中，对输出的模拟电压信号首先进行1.6kHz的高通滤波处理，然后进行同向比例放大处理，最后再通过鉴频电路和鉴幅电路得到高频信号频率的大小及其所占百分比；
作为一种举例说明，参照图7所示，对于步骤二中所得的直流信号、工频信号及其高频信号进行模数转换，通过单片机对数字信号进行运算处理，从而得到具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比等信息。
本发明的有益效果：
1、本发明可同时检测到具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比五个方面的具体检测值；
2、同时还可以根据检测到的数据给出不同的提示信息，本发明适用于检测不同灯具的品质因数，尤其是日光灯的检测。
附图说明
图1是本发明灯光品质检测仪的外部结构示意图。
图2是本发明灯光品质检测仪的电子线路优选举例的原理示意图。
图3是本发明灯光品质检测仪的光电检测电路示意图。
图4是本发明灯光品质检测仪的直流信号提取电路示意图。
图5是本发明灯光品质检测仪的工频信号提取及处理电路示意图。
图6是本发明灯光品质检测仪的高频信号提取及处理电路示意图。
图7是本发明灯光品质检测仪的主控电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参照图1至图7所示，一种灯光品质检测仪，包括：光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路以及外壳；
所述模拟电路包括：电流-电压转换电路，直流信号处理电路，工频信号处理电路以及高频信号处理电路；
进一步的，所述模拟电路将传感器输出的电流信号转变成电压信号，并进行放大、滤波、鉴幅、鉴频等处理；
进一步的，所述光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路固定的设置在所述外壳内部；
进一步的，所述光电传感器的一端与所述模拟电路的一端电连接，所述模拟电路的另一端与所述主控电路的一端电连接，所述主控电路的另一端与所述显示电路的一端电连接；
其中：所述光电传感器用于采集光电信号；所述模拟电路进行采集信号的处理及区分不同频率段的信号；所述电源电路是该检测器的能量核心，用于向光电传感器、模拟电路、显示电路以及主控电路提供电能；所述显示电路用于显示具体的频率值及其提示信息；
作为一种举例说明，所述光电传感器采用硅光电池结构，用于检测被测灯光微弱的电流变化；
作为一种优选实施例，所述光电传感器的电路设计包括：运算放大器UA1、硅光电池M1、电阻R1，其中，光电运算放大器的1端与电阻R1的一端电连接，并一同作为电压Vout的输出口，运算放大器UA1的2端与硅光电池M1的正极电连接，并同时与电阻R1的另一端电连接，电阻R1的接入，通过其与运放的配合，构成电流电压转换电路，可靠的将电流信号转变成电压信号；运算放大器UA1的3口与硅光电池M1的负极电连接，并同时与0.3V电压连接，通过0.3V低电平的设计，保证运算放大器UA1的输入输出都在其有效范围之内；运算放大器UA1的4端接地；
进一步的，所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行分析处理，主控电路采集模拟电路得到的直流、工频、高频等成分的频率、幅度信号，进行统计分析，得到各种成分的比例关系，进而分析频闪的程度；所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行算法处理及其电压-频率的转换；
进一步的，所述外壳101上部中间部分开设有光电传感器窗口102、所述外壳101的正面中间部设置有LCD显示窗口103，并在外壳101的侧面设置有电源选择开关、外壳101的背面下部设置锂电池卡槽；其中，光电传感器窗口102放置光电传感器，采集光电信号，参照图1所示；
作为一种举例说明，所述显示窗口103放置LCD12864液晶屏，与显示电路配合工作，用于显示各参数；
作为一种举例说明，所述开关窗口放置拨动开关，用于控制该检测器是处于工作状态还是停止状态；
作为一种举例说明，所述锂电池卡槽用于放置2000mAh的锂电池，与电源电路配合工作，分配用电。
为了更好的说明本发明的设计原理，现简要介绍其工作过程如下：一种灯光品质检测仪的频闪检测方法，包括：
步骤一、参照图2所示，光电传感器检测到被测灯光的光信号同时，将光信号转换成电信号，再通过电流-电压转换电路转换成模拟电压输出；
步骤二、对输出的模拟电压信号分别提取出直流信号、工频信号和高频信号这三路并行信号，同时再对提取到的工频信号和高频信号分别进行鉴频、鉴幅处理；参照图4、图5、图6所示；
作为一种优选举例说明，所述直流信号提取处理的电路包括：电阻R4的一端用于接收输出的Vout信号，其另一端与电容C1的一端及电阻R5的一端电连接，电容C1另一端与直流提取放大器U1B的7口电连接作为DC信号的输出，所述电阻R5的另一端与直流提取放大器U1B的5口电连接后，通过电容C2后接0.3V低电平，此处接0.3V低电平，通过0.3V低电平的设计，保证运算放大器UB1的输入输出都在其有效范围之内。图4中，电阻R4、R5和电容C1、C2共同构成了一个二阶低通滤波电路，目的是滤除高于16Hz的信号，从而提取直流信号分量；
进一步的，运算放大器U1A的输出同时通给三个电路，第一路是16Hz低通，用于提取直流信号；第二路是16Hz～1.6kHz带通，用于提取工频信号；第三路是1.6kHz高通，用于提取高频信号。
步骤三、对步骤二处理后的信号，再传输给主控电路进行处理，参照图7，最终通过液晶屏显示出具体的光照度、工频频闪的频率和所占百分比，高频频闪的频率和所占百分，以及具体的提示信息。
作为一种举例说明，参照图3所示的光电检测电路，所述步骤一测量时，将光电传感器置于光源下一定距离，光电传感器将检测到的光信号转换成电信号，再通过电流-电压转换电路，将电流信号转变成模拟电压信号；
作为一种举例说明，参照图4所示，对步骤二中输出的模拟电压信号进行16Hz的低通滤波处理，得到分量的直流信号；
作为一种举例，在图5中，对模拟信号进行16Hz～1.6kHz带通滤波，可以得到工频信号的频率及其百分比。
作为一种举例说明，在图6中，对输出的模拟电压信号首先进行1.6kHz的高通滤波处理，然后进行同向比例放大处理，最后再通过包络检波法，进行鉴频、鉴幅处理，最终得到高频信号的频率及其高频频闪所占百分比；
作为一种举例说明，参照图7所示，对于步骤二中所得的直流信号、工频信号及其高频信号进行处理，从而转换成具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比等信息。
本发明可同时检测到具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比五个方面的具体检测值；同时还可以根据检测到的数据给出不同的提示信息，本发明适用于检测不同灯具的品质因数，尤其是日光灯的检测。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.灯光品质检测仪，其特征在于，包括：光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路以及外壳；所述光电传感器、模拟电路、电源电路、显示电路、主控电路固定的设置在所述外壳内部；所述光电传感器的一端与所述模拟电路的一端电连接，所述模拟电路的另一端与所述主控电路的一端电连接，所述主控电路的另一端与所述显示电路的一端电连接；所述光电传感器用于采集光电信号；所述模拟电路进行采集信号的处理及区分不同频率段的信号；所述电源电路用于向光电传感器、模拟电路、显示电路以及主控电路提供电能；所述显示电路用于将主控电路中所产生的显示信号送给显示器进行显示；
所述模拟电路包括：电流-电压转换电路，直流信号提取电路，工频信号提取电路以及高频信号提取电路；所述模拟电路将光电传感器输出的电流信号转变成电压信号，并进行放大、滤波、鉴幅、鉴频等处理；所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行分析处理，主控电路采集模拟电路得到的直流、工频、高频等成分的频率、幅度信号，进行统计分析，得到各种成分的比例关系，进而分析频闪的程度；所述主控电路对模拟电路处理后的信号进行算法处理及其电压-频率的转换；显示电路用于将输出的显示信号在显示器上显示；
所述外壳上部中间部分开设有光电传感器窗口、所述外壳的正面中间部设置有LCD显示窗口，并在外壳的侧面设置有电源选择开关、外壳的背面下部设置锂电池卡槽；其中，光电传感器窗口放置光电传感器，采集光电信号。
2.根据权利要求1所述的灯光品质检测仪，其特征在于，所述显示窗口放置LCD12864液晶屏，与显示电路配合工作，用于显示各参数。
3.根据权利要求1所述的灯光品质检测仪，其特征在于，所述电源选择开关采用拨动开关，用于控制该检测器是处于工作状态还是停止状态。
4.根据权利要求1所述的灯光品质检测仪，其特征在于，所述锂电池卡槽用于放置2000mAh的锂电池，与电源电路配合工作，分配用电。
5.根据权利要求1所述的灯光品质检测仪，其特征在于，所述光电传感器采用硅光电池结构，用于采集被测灯光信号。
6.灯光品质检测仪的频闪检测方法，其特征在于，包括如下技术步骤：
步骤一、光电传感器检测到被测灯光的光信号同时，将光信号转换成电信号，再通过电流-电压转换电路转换成模拟电压输出；
步骤二、对输出的模拟电压信号分别提取出直流信号、工频信号和高频信号这三路并行信号，同时再对提取到的工频信号和高频信号分别进行鉴频、鉴幅处理；
电流/电压转换电路的输出同时通给三个电路，第一路是16Hz低通，用于提取直流信号；第二路是16Hz～1.6kHz带通，用于提取工频信号；第三路是1.6kHz高通，用于提取高频信号；
步骤三、对步骤二处理后的信号，再传输给主控电路进行处理，最终通过液晶屏显示出具体的光照度、工频频闪的频率及其所占百分比，高频频闪的频率及其所占百分，以及具体的提示信息。
7.根据权利要求6所述的灯光品质检测仪的频闪检测方法，其特征在于，对步骤二中输出的模拟电压信号进行16Hz的低通滤波处理，得到的信号为直流信号分量。
8.根据权利要求6所述的灯光品质检测仪的频闪检测方法，其特征在于，对所述模拟电压信号进行16Hz～1.6kHz带通滤波，得到的信号为工频信号分量，通过鉴频电路和鉴幅电路得到工频信号频率的大小及其百分比。
9.根据权利要求6所述的灯光品质检测仪的频闪检测方法，其特征在于，对输出的模拟电压信号首先进行1.6kHz的高通滤波处理，然后进行同向比例放大处理，最后再通过鉴频电路和鉴幅电路得到高频信号频率的大小及其所占百分比。
10.根据权利要求6所述的灯光品质检测仪的频闪检测方法，其特征在于，对于步骤二中所得的直流信号、工频信号及其高频信号进行模数转换，通过单片机对数字信号进行运算处理，从而得到具体的光照度、工频频闪及工频频闪所占百分比、高频频闪及高频频闪所占百分比等信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181123 |