LED透霧性實(shí)驗(yàn)及初步研究

　　可見(jiàn)光在下雪、下雨和有霧時(shí)的透過(guò)能力下降，因此，這樣的惡劣天氣對(duì)交通安全造成了很大威脅?？梢?jiàn)光在雪花、雨滴和霧滴中傳播時(shí)，由于散射和吸收等作用，使其可見(jiàn)性受到很大影響。一些研究機(jī)構(gòu)曾做過(guò)相關(guān)研究，并給出了一些可見(jiàn)光在這些嚴(yán)峻天氣條件下傳播的特性和結(jié)論。

　　對(duì)于可見(jiàn)光在霧的環(huán)境中傳播，Bobsy Arief KURNIAWAN測(cè)量了在不同霧濃度和霧滴大小條件下，人眼對(duì)LED亮度的響應(yīng)。他采用了紅黃藍(lán)綠四種顏色光，以及他們每?jī)煞N顏色之間的顏色，構(gòu)成了十二種顏色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并得出了紅黃光和紅藍(lán)光穿過(guò)霧時(shí)亮度最高。同時(shí)，藍(lán)光在濃霧中的可見(jiàn)性最差。而在下雨和下雪的環(huán)境中，研究大多集中在對(duì)黃光和白光的選擇上。人們通常認(rèn)為黃光比白光好，因?yàn)樵谙嗤炼认曼S光帶來(lái)的眩光沒(méi)有白光嚴(yán)重。這個(gè)常識(shí)性的認(rèn)識(shí)被John D. Bullough’s的研究證實(shí)了。他得出了在相同光強(qiáng)下，黃光比白光受到反向散射的影響小，因而眩光小的結(jié)論[2,3]。

　　作為對(duì)可見(jiàn)光在惡劣天氣條件下傳播特性的初步研究，本文所述實(shí)驗(yàn)主要關(guān)注可見(jiàn)光在霧中的傳播情況。與Bobsy Arief KURNIAWAN的實(shí)驗(yàn)不同，本實(shí)驗(yàn)采用了四種單色LED作為光源，這就避免了Bobsy的方法中可能出現(xiàn)的同色異譜現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)采用加濕器產(chǎn)生霧，測(cè)量四種單色LED在不同霧濃度下的照度衰減。霧的濃度由一個(gè)白色LED在相應(yīng)濃度下的照度衰減值來(lái)描述。通過(guò)照度衰減曲線得到了具有最佳透霧能力的單色可見(jiàn)光。本實(shí)驗(yàn)從量化的角度分析了單色可見(jiàn)光對(duì)霧的穿透特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)道路照明設(shè)備的選擇具有一定的指導(dǎo)意義。

　　2.實(shí)驗(yàn)方法

　　2.1實(shí)驗(yàn)裝置

Fig. 1 System setup of the experiment in side view

如圖1所示，1為光源，四只單色LED均為1W；2為霧氣箱，長(zhǎng)30cm，寬37cm，高32cm，內(nèi)表面涂黑；3為加濕器，通過(guò)22個(gè)檔位產(chǎn)生不同度的霧；4為連通管，將加濕器產(chǎn)生的霧通入霧氣箱；5為探頭，正對(duì)著光源；6為照度計(jì)，用來(lái)采集照度值。

　　2.2 實(shí)驗(yàn)條件

　　為防止外界光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，整個(gè)實(shí)驗(yàn)在暗室中進(jìn)行。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的門窗均緊閉，以防止外界氣流對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。實(shí)驗(yàn)室保持恒溫25℃。

　　該實(shí)驗(yàn)最為重要的部分是在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)霧進(jìn)行模擬。由于實(shí)驗(yàn)對(duì)霧的要求是具有均勻性、穩(wěn)定性，并且能夠較方便地調(diào)節(jié)濃度，因此該實(shí)驗(yàn)不能霧天在室外進(jìn)行，必須在實(shí)驗(yàn)室人工造霧。實(shí)驗(yàn)采用加濕器噴出的霧狀水氣來(lái)模擬自然界中的霧。大多數(shù)霧滴取樣法獲得的自然界中存在的霧，其粒子直徑的范圍是4~10μm。而采用離心式加濕器可打出直徑為5μm[4]的細(xì)霧，恰在天然霧粒子大小的范圍之內(nèi)。另外，采用離心式加濕器可避免蒸汽式加濕器打出的高溫水霧可能對(duì)照度計(jì)探頭產(chǎn)生的影響。

　　通過(guò)光譜儀采集得到實(shí)驗(yàn)所用四種單色LED的特征參量峰值波長(zhǎng)和半波寬，依次為：紅色LED（λp=625nm，F(xiàn)WHM=50nm）、黃色LED（λp=594nm，F(xiàn)WHM=13nm）、綠色LED（λp=514nm，F(xiàn)WHM=45nm）、藍(lán)色LED（λp=459nm，F(xiàn)WHM=22nm）。實(shí)驗(yàn)在不同霧濃度下測(cè)量各單色LED的透過(guò)照度。

　　2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

　　本實(shí)驗(yàn)通過(guò)加濕器的六個(gè)檔位（0檔、10檔、12檔、14檔、16檔和18檔）產(chǎn)生不同濃度的霧，霧濃度隨著檔位的上升而上升。

　　首先，在無(wú)霧的條件下點(diǎn)亮紅色LED，通過(guò)照度計(jì)測(cè)得此時(shí)的照度值作為初始照度。在某一特定檔位下，開(kāi)啟加濕器兩分鐘。關(guān)閉加濕器10秒后，霧在透霧箱內(nèi)已基本均勻分布，測(cè)得此時(shí)的照度值作為紅色LED在此濃度下的透過(guò)照度。透過(guò)照度與初始照度的比值即為透過(guò)率。等待一段時(shí)間，當(dāng)透霧箱內(nèi)的霧氣散去后，改變加濕器檔位并重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。每種顏色的LED都重復(fù)上述過(guò)程。取三次實(shí)驗(yàn)的平均值作為最后結(jié)果。

　　2.4 霧濃度的表征

　　本實(shí)驗(yàn)中，霧的濃度通過(guò)一個(gè)白色LED（λp=492nm, Tc=6000K）在相應(yīng)檔位霧濃度下的透過(guò)率來(lái)定義。也就是說(shuō)，白色LED的透過(guò)率數(shù)值表征了對(duì)應(yīng)霧環(huán)境的濃度值。白色LED的透過(guò)率采用了與其他四種單色LED透過(guò)率相同的方法獲得。在0檔（無(wú)霧）、10檔、12檔、14檔、16檔和18檔的白光透過(guò)率如表1所示。

　　表 1 不同檔位下白光LED的透過(guò)率

　　Table.1 Transmission factor of white LED under different levels

檔位	0檔	10檔	12檔	14檔	16檔	18檔
透過(guò)率	上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè) 關(guān)鍵詞： LED 透霧性 實(shí)驗(yàn) 研究 評(píng)論 我來(lái)說(shuō)兩句…… 驗(yàn)證碼： 相關(guān)推薦 【嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)微內(nèi)核核心研究】 sellen | 2002-08-25 利用高壓母線轉(zhuǎn)換模塊 (BCM) 為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器供電 視頻 Vicor BCM LED | 2010-01-04 這兩天正在研究TFFS，希望感興趣的朋友多多交流！ seasoblue | 2002-09-25 基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)定位業(yè)務(wù)的研究 liujt_ic | 2002-11-25 LED做的電壓表 資源下載 ATMEL 單片機(jī) 電壓表 LED | 2007-12-16 使用簡(jiǎn)單的 LED 來(lái)替代邏輯探針 光電顯示 DigiKey LED 邏輯探針 | 2024-04-10 用AT89C2051單片機(jī)實(shí)驗(yàn)合弦樂(lè) 設(shè)計(jì)方案 AT89C2051 單片機(jī) 實(shí)驗(yàn) 弦樂(lè) | 2009-07-06 LED-6B595驅(qū)動(dòng)的LED顯示電路設(shè)計(jì)（共陰） 設(shè)計(jì)方案 LED-6B595 驅(qū)動(dòng) 顯示 電路設(shè)計(jì) 共陰 | 2009-07-06 ROHM開(kāi)發(fā)出集VCSEL和LED特點(diǎn)于一體的紅外光源VCSELED? 光電顯示 ROHM VCSEL LED 紅外光源 VCSELED | 2024-04-11 Vishay推出MiniLED封裝高亮度小型藍(lán)色和純綠色LED 光電顯示 Vishay MiniLED LED | 2024-04-18 應(yīng)用 V.I 晶片驅(qū)動(dòng)LED II - 大功率 LED 陣列 視頻 Vicor LED V.I | 2010-02-26 LED照明驅(qū)動(dòng)解決方案 視頻 TI LED 艾睿電子 | 2010-01-14 幾種高頻驅(qū)動(dòng)電路的研究 資源下載 驅(qū)動(dòng)電路 高頻驅(qū)動(dòng)電路 研究 | 2007-12-24 她又來(lái)了！手把手教你搭建LED和音頻播放電路 電源與新能源 DigiKey LED 音頻播放電路 | 2024-07-01 用EDA設(shè)計(jì)LED漢字滾動(dòng)顯示器 資源下載 ALTERA EDA LED LED漢字滾動(dòng)顯示器 | 2007-12-13 BOE（京東方）獨(dú)供明基首款玻璃基主動(dòng)式Mini LED顯示器 光電顯示 BOE 京東方 明基 玻璃基 Mini LED | 2024-05-22 【嵌入式TCP/IP協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn)】 sellen | 2002-08-25 一款實(shí)驗(yàn)晶振調(diào)頻發(fā)射機(jī)電路 設(shè)計(jì)方案 一款 實(shí)驗(yàn) 晶振 調(diào)頻 發(fā)射機(jī) | 2009-07-06 丁肇中:“好奇心是科學(xué)研究的原動(dòng)力” hpnet | 2002-09-25 愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試集團(tuán)與東麗工程株式會(huì)社簽署在Micro LED顯示屏制造領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系 光電顯示 愛(ài)德萬(wàn) 東麗 Micro LED | 2024-04-10 應(yīng)用 V.I 晶片驅(qū)動(dòng)LED I - 恒流示范 視頻 Vicor LED V.I | 2010-02-26 LED-74HC164驅(qū)動(dòng)的LED顯示電路設(shè)計(jì)（共陽(yáng)） 設(shè)計(jì)方案 LED-74HC164 驅(qū)動(dòng) 顯示 電路設(shè)計(jì) 共陽(yáng) | 2009-07-06 LED封裝結(jié)構(gòu)及其技術(shù) 資源下載 LED 封裝結(jié)構(gòu) 引腳式封裝 功率型封裝 SMD | 2008-01-10 淺談 LED Flash 在拍照手機(jī)上的應(yīng)用 資源下載 AnalogicTech LUMIMICRO 拍照手機(jī) LED Flash | 2008-01-06 更輕易的LED照明溫度控制 視頻 NS LED PowerWise LM3424 | 2009-12-02 設(shè)計(jì)一個(gè) LED 亮度提高且一致的多路二進(jìn)制時(shí)鐘 光電顯示 DigiKey LED | 2024-04-17 艾邁斯歐司朗最新推出的DURIS LED將引領(lǐng)柔性多變照明新時(shí)代 光電顯示 艾邁斯歐司朗 DURIS LED 柔性多變照明 | 2024-07-15 MOS管在LED非隔離器中的應(yīng)用方案 光電顯示 MOS管 LED 非隔離器 | 2024-05-23 LED驅(qū)動(dòng)電源電路分析 EDA/PCB LED 驅(qū)動(dòng)電路 電路設(shè)計(jì) | 2024-07-15 LED-74HC164驅(qū)動(dòng)的LED顯示電路設(shè)計(jì)（共陰） 設(shè)計(jì)方案 LED-74HC164 驅(qū)動(dòng) 顯示 電路設(shè)計(jì) 共陰 | 2009-07-06 上一篇：OLED發(fā)光原理及應(yīng)用進(jìn)展概述 下一篇：LED路燈測(cè)試分析評(píng)價(jià)與應(yīng)用對(duì)策 技術(shù)專區(qū) FPGA DSP MCU 示波器 步進(jìn)電機(jī) Zigbee LabVIEW Arduino RFID NFC STM32 Protel GPS MSP430 Multisim 濾波器 CAN總線 開(kāi)關(guān)電源 單片機(jī) PCB USB ARM CPLD 連接器 MEMS CMOS MIPS EMC EDA ROM 陀螺儀 VHDL 比較器 Verilog 穩(wěn)壓電源 RAM AVR 傳感器 可控硅 IGBT 嵌入式開(kāi)發(fā) 逆變器 Quartus RS-232 Cyclone 電位器 電機(jī)控制 藍(lán)牙 PLC PWM 汽車電子 轉(zhuǎn)換器 電源管理 信號(hào)放大器 關(guān)閉