用硅光电池测量白炽灯频闪

有一些人认为白炽灯是最“护眼”的。白炽灯的光谱连续，可能算一个优点；但频闪相对于目前的灯具是最严重的。其实以前用相机测过白炽灯的频闪，也用硅光电池测过。今天再用硅光电池和示波器确认一下测量结果，也是顺便比较一下示波器。

测量环境

硅光电池使用 2CU8. 其频谱响应是 300~1000nm；其频率响应（对亮度波动的响应）数据没查到，但实测对于100Hz（市电频率的两倍）的白炽灯频闪是没问题的。

硅光电池

测量时的环境光线越暗越好。实测是1.2Lux，此时硅光电池电压约30mV。

测量时的环境光线

当环境光线到100Lux时，实测硅光电池电压约380mV。当光照超过2000Lux时，硅光电池电压480mV，已不再上升。

所以，为了让硅光电池工作在最佳的线性区域（对应电压100~300mV），不能让灯光直接照射硅光电池。

用示波器 OSC802 测试

我们简单地用乳胶手套包裹硅光电池，并进行遮挡，对光进行衰减，以使硅光电池处于最佳工作区域。

严谨地说，乳胶手套有一点颜色，对不同光谱的光的透过性可能不是均匀的。但由于白炽灯是连续光谱，硅光电池也是工作在300~1000nm的范围，所以对于测量光强来说，还是大致线性关系的。

OSC802测量现场

示波器的测量功能上可以看到平均值是190mV，峰峰值是26mV。

OSC802测量结果

因为示波器有噪声，放大后手动测量以确认结果，可以看到峰峰值确实是26mV。

放大后手动测量

用示波器 DSCope 测试

换个示波器，用同样的方法测量。

DSCope测量现场

DSCope自动测量结果显示平均值为205mV，峰峰值为39mV。而用手动方式查看峰值为218mV，谷值为190mV。可能DSCope测量峰值时对毛刺比较敏感，而手动方式查看时显示的可能是平均值。同时参考OSC802的测量结果，说明手动方式的结果应该更准确，这样，峰峰值是218 - 190 = 28mV。

DSCope测量界面

结语

频闪指数或波动深度定义为亮度的波动幅度比上平均亮度，波动幅度是峰峰值的一半。所以两个示波器的测量结果分别是：

• OSC802: 26 / 190 / 2 = 6.8%
• DSCope: 28 / 205 / 2 = 6.8%

而以前用相机测量的结果是10.1%。尽管两个示波器测得的结果一致，我还是认为相机测量的结果更准确一些。示波器的精度（8位示波器垂直精度0.4%），噪声还没有成为主要问题，我觉得主要问题在于硅光电池对光的反应，可能会抹平一定的波动，导致结果偏小。而相机的成像器件（CCD/CMOS）对光亮度的反应要更精准一些。

顺便，这次对比测量中发现DSCope在自动测量峰峰值时，对毛刺比较敏感（这也难说对错，毛刺也是峰谷的一部分）。