紫外線是可能的致癌因子，本文利用微控制器，根據紅斑作用光譜，設計出一套車用即時紫外線指數偵測器。此偵測器具有低成本、高移動性等優點，可在任意地點觀測，並可結合行動通訊技術與大型顯示器，成為移動式紫外線指數觀測站，且可應用於高爾夫球車、嬰兒車、陽傘、手錶、帽子等民生產品。
太陽光譜中，可見光之外的兩端是紫外線及紅外線，而紫外線是可見光之外屬於波長較短的一側，是看不見的光線。夏天的紫外線是一種可能的致癌因子，一天之內以上午10時至下午2時為紫外線強烈時段，出門時須做好防曬措施。紫外線指數(UV Index, UVI)0～2表示低量級、3～5表示中量級、6～7是過量級、8～10是危險級、11以上為極度危險級。本產品針對紫外線UV-B波段加以應用，可以即時偵測紫外線指數。
紫外線輻射量大約占太陽輻射整體能量的10%，根據波長可分為UV-A(400～320奈米)、UV-B(320～280奈米)和UV-C(280～190奈米)三個波段。
基本上波長愈短對人體的傷害愈大，但大氣的臭氧層對UV-C有極強的吸收力，因此UV-C不易抵達地表。至於UV-A會對人體產生的影響較小，造成人體傷害的主因是UV-B波段，因此國際上以紫外線指數為監測紫外線UV-B波段的評估指標。
紫外線與生物圈息息相關，對人類而言，適量照射紫外線可幫助人體產生維生素D3，曝曬過多的紫外線卻會造成傷害，輕者皮膚曬傷，重者抑制免疫系統，並可能導致皮膚癌。地球臭氧層長期遭受人為排放氟氯碳化物破壞，導致臭氧逐年減少，因此照射到地面的紫外線輻射量逐年增加。美國聯邦政府在2002年12月公布兩年一度的致癌物新報告，第一次被列為已知人類致癌物的還有廣譜紫色照射(包括太陽光源和人工光源)。
紫外線的應用有愈來愈多的趨勢，透過本產品紫外線指數儀表，將對紫外線的防護有基本的認識，除此之外可以應用至動物實驗、植物實驗、化妝品試驗、防曬係數試驗等。
根據輻射度學，量測紫外線指數的方法有二種，包括全光譜輻射量分析(布魯爾分光光譜儀)與特殊作用光譜的反應曲線。本文採用第二種方法的概念，利用人體紅斑作用光譜曲線的方式求得紫外線指數。
本系統具有以下功能：UV-B輻射通量量測、電子訊號放大電路、微處理機中央控制、類比數位轉換、數據傳輸電路，以及顯示電路。整合上述功能，成為車用即時紫外線指數偵測器。採用HT46R23微處理器，為盛群(Holtek)新式8位元感測器型微控制器，內嵌的類比/數位轉換器(A/D Converter, ADC)及脈衝寬度調變控制器數位/類比轉換器(PWM D/A Converter)，能省略外部元件，使用在車用即時紫外線指數偵測器上可降低成本，生產過程更簡單，產品也更可靠。硬體系統結構如圖1所示，成品外觀如圖2所示。
本文的程式流程圖如圖3所示，首先設定初值(定義取樣率時間、ADC的解析度、訊號與控制腳位)。隨後規畫液晶螢幕顯示模式與設定，再將液晶螢幕畫面清除。緊接著定義1秒內測量16次，再將存放紫外線指數(UVI)的暫存器清空，並啟動ADC轉換，測量16次後計時器停止計數，再進行運算，將ADC所得之值轉換為紫外線指數，並取16次的平均值。隨後將紫外線指數轉換為ASCII碼，並顯示於顯示器上，同時依據所測量之值，依照表1顯示曝曬級數。
為測試本系統架構是否正常，以及量測結果是否準確，可採用三種測試方法，分別敘述如下。
此法是將本作品以定距離置於醫療用等級紫外線B波段生物燈下(已知其光功率)，再由數位電表量測輸入ADC的電壓值，並經由RS232連續取得電壓數據，將其數據輸入試算軟體轉換為紫外線指數，與該燈的紫外線指數進行分析比對，這是簡易快速的測試方法。實體示意圖如圖4所示。
此測試法可用於產品組裝完成後的初步測試，經過本測試正常，即可確保產品電路正常、感測器正常，以及零組件正常。此測試方法設備低廉，但缺點則是由於距離雖然固定，但還是會有光的漫射，造成紫外線輻射通量的不確定因素，故不適合擔任校正元件，只適合測試架構。
由於紫外線指數是環境中的一項變數，若採用固定功率光源比對系統，將無法完整呈現其他環境變數對本系統的影響，因此本文採用實地量測比對，以期吻合實際環境的影響，量測出精準的紫外線指數。本方法的優點是符合使用環境，可正確測出本作品的優劣，唯一缺點則是不適合用於生產線上的測試。實際比對實驗法步驟如下：
1. 至環保署雲林斗六紫外線無人監測站附近選定一固定量測點。
2. 使用資料擷取器，以每秒抓取一個數據值再做小時累積值。
3. 實驗數據與斗六監測站做長期比對與校正。
4. 數據分析。
如圖5所示的紫外線校正機台，其功能是可直接校正本作品的光感測器，使用此校正機台可透過調整電路精確校正感測器本身的誤差(圖6)，可使量測所得紫外線指數更為可靠，唯一缺點則是設備昂貴，且當使用到一定時限後，須送至國外與上一級標準進行校正。
以2006年4月12日實測數據為例，本系統量測所得的數據及換算之紫外線指數如表2，將實驗結果與環保署斗六站紫外線指數對照，可發現誤差度相當低(表3、圖7)。
紫外線來自太陽輻射，本系統受光面是平面，以下分析本系統與太陽光軸的關係。當本系統垂直光軸時其可表示為公式(1)：
當系統傾斜時可表示為公式(2)：
當系統離光軸時可表示為公式(3)：
當系統傾斜且離軸時可表示為公式(4)：
本文完成了即時紫外線指數偵測器，經實驗證明，其硬體架構實際可行，與環保署紫外線監測站比對後，其均方根誤差值為0.22個紫外線指數。
由於此套即時紫外線指數偵測器具有低成本、高移動性等優點，除了可在任意地點觀測之外，並可結合相關行動無線技術與大面板顯示技術，使其成為移動式紫外線指數觀測站，可於假日至各大景點進行觀測，並同步利用大面板顯示，告知遊客目前即時紫外線指數，使紫外線指數偵測更為靈活而實用。本系統尚可廣泛應用於高爾夫球車、嬰兒車、陽傘、手錶、帽子等民生消費電子工業中。
