In der Regel Lichtstrom und Strahlungsleistung sind die wichtigsten optischen Parameter der LEDs, aber manchmal verweisen sie auch auf die räumliche Verteilung der Lichtstärke. Für kleinere Geräte ist die durchschnittliche led Stärke immer noch sehr verbreitet. In Wirklichkeit einige led Lichtstrom ist nur eine wachsende Zahl, aber nicht weit gemessen. Für Festkörper-Lichtquellen sind fotometrische und farbmetrische Eigenschaften wichtig.
Die beiden wichtigsten Methoden zur Messung der gesamten Strahlungsleistung und Lichtstrom sind die Verwendung von fester Kugel oder Seite Winkel Photometer/Spektroradiometer. Die nächsten beiden Abschnitte beschreiben beide Messverfahren und die Herausforderungen der Messung.
Fester Bereich Methode und Messung geometrischer Abmessungen
Lichtstrom wird manchmal genannt totale Lichtstrom, betont, dass es die Summe aller Richtungen. Es heißt auch 4π Flussmittel, weil eine vollständige Kugel einen 4π Stereo-Winkel hat. Um das Licht aus dem Stereo-Winkel 4π zu sammeln, muss die Lichtquelle in der Mitte der Kugel sein. Abb. 1a ist eine konventionelle 4π geometrische Struktur zur Messung der Lichtstrom. Die Strahlung in allen Richtungen erfasst und der gesamte Lichtstrom gemessen.
Abbildung 1. International Lighting Kommission empfahl die sphärische Geometrie für alle Lichtquellen (a) und (b) nicht mit einem hinteren Strahlung Lichtquelle
Für Lichtquellen, die vernachlässigt werden können oder ohne Strahlung kann den Gesamtfluss auf bequemer vorwärts Flux oder 2π Geometrie Raum gemessen werden. In Abbildung 1 b befindet sich die Lichtquelle im Hafen von der Kugel-Wand. Licht Strahlung, die aus der vorderen Hemisphäre wird nur für die Messung verwendet. Diese vorwärts Strahlung ist ein typisches Merkmal der meisten LED-Produkte. Der integrative Ball muss nach der Messgeometrie und das Substitutionsprinzip kalibriert werden. Das Substitutionsprinzip zeigt, dass die Test-Lichtquelle im Vergleich die Standardquelle von ähnlichen Raum und spektrale Verteilung gemessen werden sollte.
Wählen Sie die richtige Größe
Testen Proben sollte immer kleiner sein als der Durchmesser der Kugel, der Zweck ist, die Probe selbst verursacht durch den Störfaktor so gering wie möglich zu ermöglichen. Allerdings, wie die Kugeln größer werden, sinkt die Intensität des einfallenden Lichts auf den Detektor. Erfahrungsgemäß ist der Lichtstrom der Ulbricht-Kugel umgekehrt proportional zum Quadrat Radius der Kugel. Die Wahl der Größe des Prüflings und die Größe der Kugel ist daher entscheidend für die effektive Balance zwischen hochpräzise Messungen und gute Verkehrsanbindung (siehe Abbildung 2).
Abbildung 2. Durchmesser 1m Bereich (links) ist ideal für die meisten LEDs und Module in die 4π und 2π Geometrie Strukturen messen. Durchmesser 2m Bereich (rechts) eignet sich für großflächige Lampen und Solid-State Lighting Produkte.
Für eine gegebene Größe Probe zu testen, gibt es einige Kriterien für die Auswahl der richtigen Größe der Kugel. 4π Geometrie verwenden, sollte die gesamte Oberfläche der Probe weniger als 2 % der Oberfläche der Kugel. Die Länge der linearen Lampe sollte weniger als 2/3 der Kugeldurchmesser. Mit 2π Geometrie, beträgt der Durchmesser des metering Hafens und die maximale Dehnung der Probe nicht 1/3 von der Kugeldurchmesser.
Der Fehler und Korrektur von Selbstbezogenheit Herstellungsverfahren
Die Erkennung-Objekt selbst absorbiert die Lichtstrahlung in der Ulbricht-Kugel. Diese Form der Einmischung, bekannt als Self-Absorption, kann signifikante Abschwächung der Lichtstrahlung und Ergebnisse bei Messung Abweichungen verursachen. Je größer und dunkler der Probe, desto deutlicher die Dämpfung. Abbildung 3 zeigt zwei Proben und die daraus resultierende Übertragung und Wellenlänge. Selbstabsorption kann dazu führen, dass bis zu 10 % Fehler.
Abb. 3. Selbstabsorption Spektren von zwei Einheiten zu prüfenden
Daher sollte die Änderung selbst Absorption die entsprechende zusätzliche Lichtquelle auf die genaue Messung durchzuführen. Volle Spektrum-Halogen-Lampen erfüllen diese Anforderung. Die zusätzliche Lichtquelle muss hinter der Lünette, um direkten Kontakt mit der Probe zu vermeiden positioniert werden und sollte durch eine stabile Stromversorgung betrieben werden. Die Lichtquelle wird verwendet, um bestimmen die spektrale Absorptionseigenschaften der getesteten Geräte, dem Muster-Rahmen und das Verbindungskabel und dann durch die gemessenen Istwerte ausgeglichen. Die Reflektivität der Beschichtung erhöht, steigt das Verhältnis der Sphäre der Probe verringert und die selbst Absorptionswirkung.
Nahfeld-absorption
Jedes Objekt in der Nähe der Lichtquelle, wie ein Outlet, absorbiert das Licht erheblich und größere Fehler verursachen. Diese sogenannten Nahfeld-Absorption kann nicht durch die selbst Absorptionsmessung korrigiert werden. Dieser Effekt sollte daher vermieden werden. Das Objekt sollte möglichst weit entfernt von der Lampe, um zu vermeiden, Hohlräume bilden. Darüber hinaus empfiehlt sich eine hohe Reflektivität Material auf die Oberfläche eines Objekts zu decken. Abbildung 4 zeigt eine gute Lösung für eine lineare Rohr-Rack.
Abbildung 4. Ein Beispiel für Nahfeld-Absorption Auswirkungen zu vermeiden. Der Stent der lineare Röhre ist soweit möglich von der Lichtquelle platziert und mit einem hohe Reflektivität Material beschichtet.
Brennposition
Für passiv gekühlte Festkörper-Lichtquellen sollten Messungen an den Hersteller definierte Verbrennung Position vorgenommen werden. Wenn mit 4 Pi Geometrien gemessen, ist es praktisch, eine interne Laternenpfahl zu verwenden, die oben und unten montiert werden kann, um die brennenden Position der Lichtquelle zu erreichen. Bei 2π Geometrien ist eine drehbare Kugel bevorzugt (siehe z.B. Abbildung 5). Die gesamte Sphäre kann innerhalb seiner Montagerahmen gedreht werden. Daher befindet sich die Messung-Port auf der Seite, oben oder unten.
Abbildung 5. drehbare 1 Meter Sphäre. Eine Position-Sensitive Lichtquelle kann in seinem Standpunkt gestaltete Arbeit gemessen werden.
Messfehler betrachten
Die Faktoren, die dazu führen, Messfehler dass sind vielfältig. Die breite Palette Strahlung charakteristisch für LED kann leicht dazu führen Kalibrierungsfehler bei der Messung von Lichtstrom. Für Teile mit verteilten Auswerfen werden eine 5 % Änderung, jedoch mit einem engen Winkel geführt, mehr als 10 % Abweichungen auftreten.
Wie bereits erwähnt, ist es wichtig, die richtige Kugelgröße, die Self-Absorption-Korrektur, Nahfeld-Absorption zu vermeiden und die Position der Lichtquelle im Design einer hochpräzisen Messung Messen durchführen zu wählen.
Ein großer Teil des Fehlers wird gemessen, bevor die Lichtquelle thermisch stabilisiert wird. Darüber hinaus ist die Umgebungstemperatur von 25 ° c empfohlen, bei der Prüfung auf der Grundlage der CIE S 025 oder En 13032-4. Die Umgebungstemperatur (die Temperatur im Bereich) wird steigen und werden anders als die "normale" Betriebstemperatur durch die Platzierung einer Wärmequelle in die Integration-Kugel. Bei der Messung mit einer 4 Pi-Konfiguration empfiehlt es sich, dass die Hemisphäre der Kugel geöffnet werden, um die Wärmequelle zu stabilisieren. Vor der Messung sollten Sie die Kugel vorsichtig um die Luftbewegung zu vermeiden schließen. Auf diese Weise können die Umweltbedingungen im Normalbetrieb am besten erfüllt werden.
Methode zur Messung der Winkel photometer
Messung der Lichtstrom oder Strahlungsleistung mit einem messenden Winkel Photometer aufwändiger als mit einem integralen Ball ist, ist es genauer. Der Messvorgang erfordert nicht die Stehleuchte Lichtstrom als Referenzwert. Wenn Sie verschiedene Lichtstärkeverteilung der Lampe messen müssen, es ist die bevorzugte Methode, ist den Lichtstrom Stehleuchte Maßstab für andere Testverfahren Referenzwerte zu kalibrieren. Ein weiteres hervorstechendes Merkmal der photometrischen Methode ist die Möglichkeit, Teil des Lichtstroms und den Halbwinkel Intensität zu messen. Diese Werte müssen bestimmt werden, bei der Messung der Eigenschaften im Zusammenhang mit Energieeffizienz oder wenn sie die Zhaga-Spezifikation entsprechen.
Die Methode kann von einer imaginären Kugel um die LED beschrieben werden. Die eine Kosinus-Korrektur-Detektoren zu bewegen, auf der Oberfläche der Kugel auf einen bestimmten Pfad in einer Entfernung von R (Radius der Kugel). Die Funktion des Melders ist zu bestimmen, die Bestrahlungsstärke e. Die Berechnungsformel ist unten dargestellt: (Da stellt Detektor Bereich, Dφ stellt Teil der Strahlungsfluss)
Um die gesamte Strahlungsleistung zu bestimmen, der Detektor bewegt sich schrittweise mit Winkel θ. Winkel φ von 0° auf 360° Wandel, der entsprechende Datensatz Winkel θ Wert nach der Kugel konstant breite, jede Scanbereich. Gesamte Strahlungsleistung φ ist:
Alternativ können Sie einen festen Detektor am Ende der LED zu scannen. Jedoch kann dies nicht für Module und Leuchten mit Konvektionskühlung anwendbar.
Abb. 6. Messung der Winkel-Photometer mit kompakten Abschirmung Kammer. Die LED-Moves und der Detektor bewegt sich nicht. Winkel φ wird durch Drehen der mechanischen Achse der LED eingestellt, und das Winkel Theta wird durch rotierende seinem Ende eingestellt. Der Detektor befindet sich auf der Unterätzung Schiene und in unterschiedlichen Entfernungen gemessen werden.
Die Entfernung ist das Erfordernis der Lichtstärkeverteilung der Fernfeld Bedingung erfüllen. Messung der Gesamtfluss mit einem messenden Winkel Photometer erfordert keine lange Strecke. Vorausgesetzt, dass der Detektor gut Kosinus Antwort hat, kann die Bestrahlungsstärke genau in allen Winkeln gemessen werden. Bestrahlungsstärke ist nicht Eigentum der Lampe, sondern das Licht, das auf die Oberfläche fällt. Durch die Messung der Bestrahlungsstärke rund um den virtuellen Ball in der richtigen Position, kann der Gesamtfluss durch Integral berechnet werden. Unter der Annahme, dass keine Interaktion zwischen der Lichtquelle und Detektor auftritt, ist die Größe der Lichtquelle fast die Größe des virtuellen Raums.
