Pomiar opraw LED za pomocą spektroradiometru całkującego układu kulowego

Co to jest spektroradiometr?
A spektroradiometr może określić długość fali i intensywność światła ze źródła. Jest to również tzw ledowa kula całkująca.
Spektrometry LPCE-3 mogą zebrać całe widmo podczas jednej akwizycji, ponieważ oddzielają długości fal w zależności od tego, gdzie światło uderza w układ detektorów. W większości spektrometrów czułość detektora na każdą długość fali wpływa na podstawowy pomiar zliczeń, czyli odczyt nieskalibrowany.
Jeśli skalibrujesz spektrometr, możesz uzyskać odczyty natężenia promieniowania widmowego, promieniowania widmowego i strumienia widma.
Informacje te są następnie przetwarzane przez oprogramowanie wbudowane lub komputerowe oraz mnóstwo algorytmów w celu generowania odczytów takich rzeczy, jak natężenie napromienienia (W/cm2), oświetlenie (lux lub fc), promieniowanie (W/sr), strumień świetlny (cd), natężenie światła (Lux lub W), temperatura barwowa (CCT), dominująca długość fali (DW) i szczytowa długość fali (W).
Oprócz umożliwienia obliczeń kandeli i PAR mol/m2/s w oparciu o odległość, bardziej zaawansowane pakiety oprogramowania spektrometru zawierają również takie funkcje, jak obserwator 2- i 20-stopniowy, porównania nakładek linii bazowych, transmisja i współczynnik odbicia.

Opis
Wiele urządzeń przenośnych, od ultrafioletu (UV) do bliskiej podczerwieni (NIR), jest również dostępnych na rynku w różnych formach i rozmiarach opakowań. Wbudowana optyka i komputer pokładowy z preinstalowanym oprogramowaniem to codzienność urządzeń podręcznych ze zintegrowanymi ekranami.
Ponieważ są zasilane i obsługiwane przez komputer i połączenie USB, minispektrometry mogą być używane w dowolnym miejscu — od terenu po laboratorium. Światłowód światłowodowy jest często używany do podłączenia zewnętrznego układu optycznego wejściowego do systemu. Ponadto dostępne są mikrospektrometry, które są nawet mniejsze niż jedna czwarta i mogą być używane w połączeniu z innym urządzeniem lub samodzielnie.

Znaczenie spektroradiometru
Aplikacje do teledetekcji czerpią ogromne korzyści ze spektroradiometrów ze względu na ich zdolność do wykrywania spektralnych odcisków palców komponentów z dowolnej odległości. Pomimo tego, że istnieje od co najmniej dwóch dekad, jego popularność gwałtownie wzrosła w ostatnich latach.
Dzięki postępowi technologicznemu mamy teraz gadżety, które mogą przykładać dane, uruchamiać programy i można je łatwo przenosić. Doprowadziło to do opracowania spektroradiometrów polowych, które są mniejsze niż ich laboratoryjne odpowiedniki, ale nadal mogą być używane do pomiaru charakterystyki widmowej źródeł światła, takich jak rośliny i zadaszenia, a także do użytku w wojsku.
Dowody te pokazują, dlaczego spektroradiometry są niezbędne w obecnych pomiarach teledetekcji i SPD. Ten artykuł ma na celu rzucić nieco światła na znaczenie urządzeń do kalibracji światła poprzez omówienie ostatnich osiągnięć w zdalnym wykrywaniu światła i niektórych z jego wielu możliwości wykorzystania we współczesnym świecie.

Zasada działania spektroradiometru
Podstawowa wiedza na temat spektroradiometrów jest niezbędna przed zagłębieniem się w najnowsze osiągnięcia w branży. Mówiąc prościej, jest to urządzenie służące do pomiaru pewnych wartości widmowych w różnych źródłach światła, takich jak luminancja, natężenie promieniowania, chromatyczność i intensywność promieniowania.
Informacje zebrane za pomocą tego pomiaru widma mogą być wykorzystane do scharakteryzowania i kalibracji źródeł światła, co ostatecznie zapewni nam kompleksowy przegląd i opis źródła światła. Do kalibracji w większości przypadków wykorzystywana jest kula całkująca lub ciało doskonale czarne.

Ważne części
Wiele części tworzy a spektroradiometr LPCE-3, ale oto cztery najważniejsze z nich:

Optyka wejściowa
Soczewki, dyfuzory i filtry, które zmieniają światło, gdy po raz pierwszy wchodzi ono do systemu, są częścią przedniej części układu optycznego spektroradiometru. Optyka o raczej małym polu widzenia jest niezbędna do umiejętności Radiance.
Aby obliczyć przepływ całkowity, potrzebna jest sfera całkująca. Natężenie promieniowania wymaga optyki, która dostosowuje się do cosinusa padającego światła. Charakter światła, które może wykryć, zależy od materiału użytego do zbudowania tych elementów.
Na przykład podczas wykonywania pomiarów światła ultrafioletowego często stosuje się soczewki kwarcowe zamiast soczewek szklanych, światłowody, dyfuzory teflonowe i kulki całkujące pokryte siarczanem baru, ponieważ zapewniają one precyzyjne odczyty.

Monochromator
Stworzenie odpowiedzi widmowej źródła światła wymaga światła monochromatycznego na każdej długości fali, aby przeprowadzić analizę widmową źródła. Monochromator pobiera zakres długości fal ze źródła i wysyła pojedynczy, spójny sygnał.
Działa podobnie do filtra, umożliwiając izolowanie i przepuszczanie tylko określonego zakresu mierzonego widma światła, blokując resztę.
Osiąga się to za pomocą szczelin wejściowych i wyjściowych monochromatora, optyki kolimującej i ogniskującej oraz urządzenia rozpraszającego długość fali, takiego jak siatka dyfrakcyjna lub pryzmat. Do celów spektroradiometrycznych siatki dyfrakcyjne są wykorzystywane niemal w całości, dlatego są wykorzystywane w produkcji nowoczesnych monochromatorów.
Siatki dyfrakcyjne wyróżniają się w porównaniu z innymi opcjami ze względu na ich zdolność adaptacji, niskie tłumienie, szeroki zakres długości fal, niższy koszt i bardziej spójną dyspersję.
W zależności od zadania bardziej odpowiedni może być pojedynczy lub podwójny monochromator; ta ostatnia zapewnia większą dokładność dzięki dodatkowemu rozproszeniu i przegrodom dwóch zestawów krat.

Detektory

Detektor A spektroradiometr LPCE-3 jest wybierany na podstawie monitorowanego zakresu długości fal, pożądanego zakresu dynamiki i czułości odczytów. Detektory fotoemisyjne (takie jak fotopowielacze), urządzenia półprzewodnikowe (takie jak krzem) i detektory termiczne to trzy główne typy detektorów stosowanych w spektroradiometrach (np. termostos).
To materiały składowe detektora wpływają na jego odpowiedź widmową. Możliwe jest wyprodukowanie fotokatod do zastosowania w fotopowielaczach ślepych na słońce, co oznacza, że ​​reagują one tylko na światło ultrafioletowe i ignorują światło widzialne i podczerwone.

System kontroli i logowania
Zwykle jako system logowania używany jest zwykły komputer. Aby system sterowania mógł wykorzystać sygnał, musi on najpierw przejść wzmocnienie i konwersję, które zachodzą w pierwszym etapie przetwarzania sygnału.
W celu optymalnego wykorzystania wymaganych metryk i charakterystyk konieczna jest optymalizacja linii komunikacyjnych między monochromatorem, wyjściem detektora i komputerem. W wielu przypadkach dostępne na rynku oprogramowanie dostarczane z urządzeniami spektroradiometrycznymi ma już przydatne funkcje referencyjne do dalszych obliczeń danych, takich jak obliczenia dopasowywania kolorów CIE.
Gdy weźmie się pod uwagę jego podstawowe komponenty, jednym z jego najbardziej wyróżniających się atutów jest zdolność do autonomicznego funkcjonowania bez potrzeby zewnętrznej kontroli lub systemu analitycznego. Jest to samodzielna jednostka, która może prawidłowo funkcjonować, gdy jest używana samodzielnie, i dostarcza dane, które można stosunkowo łatwo próbkować na inne urządzenia, takie jak należące do stron trzecich lub służące jako zewnętrzne wyświetlacze.
Jest to również podstawowa idea pola spektroradiometr LPCE-3, co pozwala na wykorzystanie go do dowolnej aplikacji zewnętrznej, zapewniając jednocześnie dokładne dane i unikając błędów (atmosferycznych).
W przeciwieństwie do spektrometru, ten przyrząd mierzy wszystkie rodzaje składowych radiometrycznych, fotometrycznych i kolorymetrycznych, zapewniając kompleksowe podejście do pomiaru światła. Musi być postrzegany jako połączenie spektrometru i radiometru, oferujące szybkie i precyzyjne pomiary, a jednocześnie przenośne i niedrogie.
Testowanie świetlówek kompaktowych (CFL), pomiar diod elektroluminescencyjnych (LED) i wyświetlaczy pomiarowych to jedne z najbardziej rozpowszechnionych zastosowań spektroradiometrów (telewizory i monitory).
Spektroradiometry polowe są używane we współczesnym świecie do pomiaru nasłonecznienia, sygnalizacji świetlnej i modeli architektonicznych. Jest to wskazówka, że ​​wymagany jest dalszy rozwój, ponieważ staje się coraz ważniejszym elementem aplikacji tego typu.
Skoro mamy to już za sobą, przyjrzyjmy się głównym kierunkom badań i rozwoju w dziedzinie spektroradiometrii.

Najnowsze trendy w teledetekcji i spektroradiometrii
Świat zmierza w kierunku ery cyfrowej. W rezultacie pojawiła się rosnąca potrzeba, aby takie urządzenia stały się kompatybilne z tymi systemami cyfrowymi. Ta chęć nadążania za stale zmieniającymi się potrzebami konsumentów w pewnym sensie spowodowała gwałtowny wzrost tempa, w jakim technologia się rozwija. Sam spektroradiometr jest najbardziej przekonującym dowodem, jaki mamy w tym względzie.

Pojawienie się urządzeń cyfrowych
Pierwszym ulepszeniem jest to, że może teraz samodzielnie mierzyć wartości widmowe, bez pomocy zewnętrznego komputera. Ponadto niektóre modele dostępne obecnie na rynku są wyposażone w ekrany dotykowe, które można dodać do tych urządzeń.
To nic nie daje, ale poprawia użyteczność tych produktów w atmosferze, która zawsze stara się zaoszczędzić na kosztach ogólnych. Jedną z najbardziej intrygujących tendencji w obecnym środowisku jest wprowadzanie sprzętu elektronicznego i cyfrowego jako uzupełnienia działań analogowych, takich jak spektroradiometry.
Spektroradiometr wykonany przez LISUN z spektralną kamerą CAM i ekranem dotykowym jest dobrą ilustracją tej koncepcji. W porównaniu do LISUNinnego gadżetu, jednego z najsolidniejszych urządzeń do teledetekcji dostępnych obecnie na rynku, staje się oczywiste, że hybryda tych dwóch urządzeń jest najprawdopodobniej kolejnym celem zdobycia lukratywnego udziału w rynku.

Potężne nowe interfejsy
Jest to rozwój komplementarny do pierwszego trendu, który obejmuje włączenie nowatorskich interfejsów, takich jak Bluetooth i NFC, do złożonych systemów w celu ułatwienia pomiarów, gromadzenia i przesyłania danych.
WLAN to kolejny interfejs, który zapewnił największą wydajność w tej branży. Dzięki temu niemal natychmiastowe otrzymywanie danych pomiarowych przez specjalistów stało się prostsze i łatwiejsze.

Miniaturyzacja
Nie ma to nic wspólnego z formatem spektroradiometru, ale nadal jest istotne. Ma to również coś wspólnego z transmisją danych za pomocą drobnych funkcji, takich jak szeroko stosowany port USB. Może łączyć mniejsze urządzenia z liniami produkcyjnymi w celu ciągłego przechwytywania, przetwarzania i przesyłania danych, co znacznie zwiększa wygodę korzystania z tych urządzeń.
Wyobraź sobie, że pracujesz w fabryce bioroślin, która wymaga monitorowania aktywności roślin w każdej minucie dnia. W tym przedsięwzięciu bardzo pomocne byłoby posiadanie zwartego pola spektroradiometr które można połączyć z linią produkcyjną i wykorzystać do zbierania danych w czasie rzeczywistym. I na tym obecnie większość producentów koncentruje swoje wysiłki. Może to mieć znaczący wpływ na sposób gromadzenia i przekazywania danych dotyczących luminancji w różnych kontekstach, od zastosowań powierzchniowych po teledetekcję podwodną.

Spektroradiometry wielokanałowe
Jest to prawie na pewno najbardziej zauważalny trend. Możliwość pomiaru różnych elementów jednocześnie za pomocą jednego przyrządu może być bardzo korzystna dla biznesu.
Nie tylko obniży to wydatki na badania i rozwój oraz produkcję, ale także doprowadzi do znacznie bardziej skomplikowanych procesów. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że ma swoje unikalne wady (zróżnicowany czas pomiaru i błędy przełączania).
Chociaż wady nie są przeszkodami nie do pokonania, rozważenie ich podczas pracy nad zakłóceniem status quo tych czujników ma sens.
Rozsądnie jest przewidywać, że w wyniku stale zmieniającego się środowiska tego niestabilnego biznesu, który jest jedną z najbardziej dynamicznych branż na świecie, pojawi się kilka gotowych do uwolnienia trendów związanych ze spektroradiometrami i teledetekcją.

Zintegrowany system spektroradiometru
Profesjonalne, kompleksowe rozwiązania w zakresie urządzeń testowych i pomiarowych są dostępne w firmie LISUN do modułów LED, silników tablicowych, lamp i opraw oświetleniowych, umożliwiających pomiary fotometryczne i elektryczne wg LM-79 i inne obowiązujące normy.
Kula całkująca to narzędzie do przestrzennego integrowania całego strumienia świetlnego oprawy. Kluczowe parametry fotometryczne i radiometryczne można wyprowadzić z całkowitego strumienia promieniowania za pomocą a spektroradiometr, w tym widmowy rozkład mocy, całkowity strumień świetlny, współrzędne chromatyczności, powiązana temperatura barwowa, wskaźnik oddawania barw i tak dalej.
LISUN spektroradiometry mają wklęsłe siatki holograficzne, które są wykonane zgodnie ze standardami naukowymi.
Moduły LED, silniki tablicowe, lampy i oprawy oświetleniowe muszą zawierać kule o wystarczających rozmiarach, aby zapewnić dokładne pomiary. W zależności od charakterystyki źródła światła do pomiaru wymagana będzie kula o różnych rozmiarach.
W geometrii 4 cała powierzchnia oprawy musi być mniejsza niż 2% całkowitej powierzchni kuli wewnętrznej. Średnica otworu w geometrii 2 nie powinna być większa niż jedna trzecia średnicy kuli.
Aby uniknąć nadmiernego nagrzewania się podczas badania, kula powinna być odpowiednio duża. Starannie projektując swój system, LISUN gwarantuje niezawodne rezultaty za każdym razem.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny:  Service@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży:  Sales@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:LPCE-2 (LMS-9000) , LPCE-3