Sfera integrująca: wprowadzenie i opłacalne rozwiązania

Jako nowe źródło światła, diody LED bardzo różnią się od tradycyjnych źródeł światła pod względem własnej struktury i właściwości świetlnych. Ze względu na efekt samoabsorpcji samej diody LED i błąd pomiaru powodowany przez wewnętrzny ekran kuli całkującej, błąd strumienia optycznego diody LED mierzony jest z dużą liczbą błędów strumienia optycznego. Należy tak wyregulować położenie i przesłonę przekładni wewnętrznego źródła światła w tradycyjnej kuli całkującej, aby zmniejszyć błąd pomiarowy. Dane i obliczenia teoretyczne symulacji programowej dowodzą, że diody LED należy umieszczać na wewnętrznej ścianie integrująca sfera i 90° w tej samej płaszczyźnie co sonda detektora.

Trudność źródła światła źródła światła polega na sprawdzeniu strumienia optycznego. W porównaniu z tradycyjnymi źródłami światła, ze względu na specyfikę diod LED, mimo że Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa (CIE) oraz instytucje badawcze w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i innych krajach zaproponowały metodę badania strumienia optycznego LED, nie została ona uznana na całym świecie do dziś Prosta metoda testowa z podobnymi metodami testowania strumienia optycznego.

Istnieją istniejące metody badania strumienia optycznego diod LED, w tym: ① Zastosowanie detektorów baterii optycznych nie umożliwia dokładnego dopasowania funkcji diody LED V (λ) we wszystkich punktach widmowych, zwłaszcza istniejące detektory w pasmach fal niebieskich i czerwonych są duże. Powoduje błędy testowe [1]; ② Umieść metodę badania strumienia optycznego tradycyjnych źródeł światła w integrująca sfera. Ponieważ dioda Test integrująca sfera są na ogół małe, mają nawet tylko 5 cm średnicy, integrująca sfera teoria nie zostanie spełniona, co spowoduje testowanie, które spowoduje testowanie, które spowoduje testowanie. Błąd zasadniczy [2]; ③ Jeśli standardowe światło jest umieszczone na wewnętrznej powierzchni integrująca sferakonwencjonalne standardowe światła emitujące światło we wszystkich kierunkach nie będą stosowane, a standardowe światło LED jest trudne do osiągnięcia standardów spektralnych [2]. Powyższe problemy sprawiły, że badanie strumienia optycznego diod LED nie zostało jeszcze udoskonalone i ujednolicone, co wpłynęło także na dyskryminację wydajności diod LED, co nie sprzyja rozwojowi branży LED. Głównym problemem tego artykułu jest rozsądne umiejscowienie diody LED w telewizorze integrująca sfera urządzenie mierzące całkowity strumień świetlny diody LED, czyli czy diodę LED można umieścić w wewnętrznej ścianie oprawy integrująca sfera.

Ze względu na specyfikę pomiaru strumienia optycznego LED, pomiar LED jest wyjątkowo zoptymalizowany w konstrukcji integrująca sfera. Jednocześnie zastosowano materiał man-reflex o wysokim współczynniku odbicia, co znacznie poprawia stabilność i dokładność systemu. Wyniki eksperymentów pokazują, że stabilność i spójność systemu są znacznie wyższe niż w przypadku innych zwykłych systemów testowych LED. Jest to układ naprawdę odpowiedni pod względem parametrów optycznych LED.

Podczas korzystania z integrująca sfera w przypadku pomiaru strumienia optycznego, w przeciwieństwie do zwykłych źródeł światła, pomiar strumienia optycznego źródeł światła LED stanowi wyzwanie dla sprzętu pod względem dokładności testu. Z jednej strony diody LED są zazwyczaj mocniejsze od zwykłych źródeł światła i zazwyczaj nie świecą równomiernie w całej przestrzeni. Cecha ta sprawia, że ​​rozkład światła bezpośredniego LED na powierzchni kuli całkującej nie jest równomiernie rozłożony. Nierówny rozkład prowadzi bezpośrednio do różnych charakterystyk odbicia bezpośredniego odbicia różnych diod LED. Ponieważ położenie wylotu detektora i ustawienie przegrody jest stałe, a różne rozkłady odruchów objawiają się bezpośrednio jako wahania sygnału. W zwykłych systemach pomiarowych różne dodatnie kąty rozproszenia, różne kierunki umieszczenia w tej samej diodzie LED, różne pozycje w tym samym kierunku itp., nawet jeśli strumień optyczny jest taki sam, zmierzona wartość wykazuje duże różnice. Zgodnie z wynikami weryfikacji klientów wpływ kierunku umieszczenia ogólnego systemu pomiaru diod LED często przekracza 50% na wyniki pomiaru strumienia optycznego (różnica między sygnałem maksymalnym a sygnałem minimalnym mierzonym przez tę samą diodę LED w różnych kierunkach). .

Co to jest sfera integrująca?

Kula integrująca jest pustą kulą o silnie odbitej powierzchni wewnętrznej.
Służy do zbierania lub wystrzeliwania urządzenia o wysokiej wydajności, które jest umieszczone w kuli lub umieszczone w kuli lub umieszczone na zewnątrz kuli i w pobliżu okna. Małe okienko na kuli może sprawić, że światło wniknie i zbliży się do detektora.

Zasada działania i zastosowanie kuli integrującej:

Badanie parametrów barwy światła stosowanych w integrująca sfera oraz spektrometr źródła światła:
Połączenia CIE S025 /E:2015 oraz EN 13032-4:2015 opisane przez IESNA LM 79 przewidują, że wielkość kuli musi być 10 razy większa niż wielkość lampy [2] [3]. Nie nadaje się to do lamp liniowych o małej powierzchni całkowitej. Z drugiej strony praktyczne zasady przyjęte przez wiele wewnętrznych laboratoriów pomiarowych umożliwiają pomiar lampy o wielkości 30% średnicy kuli. Szczegółowe informacje można znaleźć w następujących artykułach: Praktyczne techniki pomiaru diod LED na przyrządzie do pomiaru kuli całkującej i kąta opartym na CIE025 [4]. Pamiętaj, że każdy element wprowadzający integrująca sfera będzie zakłócać pomiar (ogranicza tym samym możliwość wielokrotnych odbić) i pochłania część strumienia świetlnego. Umieszczając w kuli pomocnicze źródła światła, wpływ ten można skompensować w celu określenia współczynnika absorpcji. Jeśli w przyszłości chcemy założyć laboratorium certyfikujące, musimy rozważyć porady dotyczące obowiązujących norm. Do kontroli jakości w fabryce można zastosować własne przepisy, należy jednak wziąć pod uwagę błąd spowodowany rozmiarem lampy w kuli.

Kula integrująca działa z Spektroradiometr do wykonywania pomiarów parametrów fotometrii, kolorymetrii i radiometrii.
• IS-0.3M/IS-0.5M przeznaczony jest do diod LED, modułów LED, mini żarówek LED i innych małych lamp. Zakres badania strumienia wynosi od 0.001 do 1,999 lm
• IS-1.0MA przeznaczony jest do żarówek CFL lub LED. Zakres badania strumienia wynosi od 0.1 do 199,990 XNUMX lm
• IS-1.5MA/IS-1.75MA przeznaczony jest do świetlówek CFL, żarówek i świetlówek LED, lamp fluorescencyjnych, CCFL. Zakres badania strumienia wynosi od 0.1 do 1,999,900 XNUMX XNUMX lm
• IS-2.0MA przeznaczony jest do lamp HID lub lamp dużej mocy. Zakres badania strumienia wynosi od 0.1 do 1,999,900 XNUMX XNUMX lm

Uwagi do sfery całkującej:

1. Punkty integrująca sfera musi być wystarczająco wysoki, obejmować szeroki zakres długości fal, niezawodne i stabilne działanie, dobrą jednorodność materiału i stałą wydajność (dla wyniku pomiaru silnych źródeł światła, takich jak LED, błąd strumienia optycznego powinien być mniejszy niż ± 3%) , Stabilne właściwości współczynnika odbicia widmowego, powłoki są trwałe, nie odpadają, nie żółkną i są łatwe do czyszczenia. Może zapewnić niezawodną żywotność przez co najmniej 10 lat.

2. integrująca sfera system musi być skalibrowany za pomocą standardowych świateł. Standardowe światła muszą charakteryzować się dużą stabilnością i dużą powtarzalnością. Muszą być sprawdzane, starzone i kalibrowane zgodnie z zaleceniami IESNA, aby zapewnić wysoką precyzję ZUI i identyfikowalność z NIST.

3. Kula jest bardziej wrażliwa na kulę, a efekt samoabsorpcji jest bardziej wrażliwy. Zwykle rozmiar i kształt pomiaru lampy nie są zgodne z rozmiarem i kształtem standardowej lampy. System sfer integrujących musi instalować i pochłaniać standardowe światła w celu korekcji samoabsorpcji. W trakcie całego procesu pomiaru samoabsorbującego pochłaniania światła wzorcowego ilość promieniowania świetlnego musi być stała.

LPCE-2 Zintegrowany system testowania LED ze spektroradiometrem sferycznym przeznaczony jest do pomiaru światła pojedynczych diod LED i produktów oświetleniowych LED. Jakość diod LED należy sprawdzić sprawdzając ich parametry fotometryczne, kolorymetryczne i elektryczne. Według CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Inżynieria optyczna-49-3-033602, ROZPORZĄDZENIE DELEGOWANE KOMISJI (UE) 2019/2015, IESNA LM-63-2, IES-LM-80 i ANSI-C78.377zaleca stosowanie spektroradiometru macierzowego z kulą całkującą do testowania produktów SSL.

Ale jeśli Twój budżet jest ograniczony. LISUN LPCE-3 to spektroradiometr CCD integrujący kompaktowy system sferyczny do testowania diod LED. Nadaje się do pomiarów fotometrycznych, kolorymetrycznych i elektrycznych pojedynczych diod LED oraz opraw LED. Zmierzone dane spełniają wymagania CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, ROZPORZĄDZENIE DELEGOWANE KOMISJI (UE) 2019/2015, IES LM-79-19, Inżynieria optyczna-49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 i standardy GB

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