根据(jù)目前国际(jì)上(shàng)适用范围最广的光学(xué)测(cè)试标准-LM-79中的要求,虽然有许多光源和和(hé)灯具的(de)光度测量(liàng)方法可用(yòng),但这些标准是专用于光源(yuán)和和(hé)灯具的测量。由于(yú)目前的SSL 产品的形式为灯或灯(dēng)具,并且灯具中的LED 光源不容易分离替换(huàn),因此(cǐ)这些现有标准不能直接适用于SSL 产品,这就要求使用绝(jué)对光(guāng)度(dù)测(cè)量。SSL 产品所需(xū)的光度信息(xī)通(tōng)常为总光通量(流明),发(fā)光(guāng)效率(lǜ)(lm/W),在一个或多个方向的光强(坎德拉)、色度坐标、相关色温(wēn)和显色指数。
在LM-79中着重介绍了两种光度测量方式(shì):积(jī)分球(qiú)+光谱仪(或光度计);分(fèn)布式光度(dù)计(jì)。两种测试系统各有利(lì)弊,同异(yì),针对不同的SSL(固态照明产品(pǐn))用户可自(zì)行进行选择。两种测试方式对于环境温(wēn)度(dù),气(qì)流,电源都(dōu)有(yǒu)具体要求,可以参考(kǎo)LM-79 2.0~8.0的内容。
关于积分球(qiú)系统:
积分(fèn)球系统适合用于集成LED 灯(dēng)具和(hé)相对较小的LED 光源测量总光(guāng)通量和色度,积分球系(xì)统具有测量速度快和(hé)无须暗室的优点(diǎn)。
积分球内空气(qì)流(liú)动达(dá)到最小,球体内温度不易(yì)受温度控制(zhì)室内(nèi)潜在(zài)的气流影响。但是积(jī)分球内的测试温度依然需要满足LM-79 2.0~8.0中关于温度的要(yào)求,Lisun推荐使(shǐ)用IS-XXMT系列恒温积分球来控制球内(nèi)25°的测试温度。
积分球有两种使用方法,一种采(cǎi)用的是V(λ)校正的(de)光度(dù)探(tàn)头,另一种采用(yòng)光谱分析仪作(zuò)为探测器。由于积分球光度计存在V(λ)光谱响(xiǎng)应偏差,所以使用第一(yī)种方(fāng)法会产(chǎn)生光谱非匹配(pèi)误差,而第二种方法(fǎ)理论上没有光谱非匹配误差。所以现在(zài)市面(miàn)上(shàng)流通最广的(de)光谱(pǔ)系统多是使用光(guāng)谱法测(cè)量(liàng),而Lisun经(jīng)过多年(nián)研发推出了使用光谱法(fǎ)测量光度法修(xiū)正的(de)LMS-9000B,经过双重修(xiū)正配合IS-XXMT恒温积(jī)分球可以保证测试精度。
而在(zài)选择积分球的尺寸时(shí),则需要同时考虑SSL产品的功(gōng)率和(hé)外壳尺(chǐ)寸,通常来(lái)说(shuō)对于紧凑型的灯具可以选择1米的积分球,而当灯(dēng)具的功率超(chāo)过500W时需要(yào)考(kǎo)虑(lǜ)使用2米的积分球。 与此同时,在(zài)使(shǐ)用4π测试方式(shì)时(shí),被测(cè)灯具的表面(miàn)积需(xū)要小于积(jī)分(fèn)球反射涂(tú)层面积的2%,例如直(zhí)径为2米的积分球,最大只能用来测(cè)试长度(dù)为30CM左右(yòu)的灯具。在测(cè)试灯管,或者(zhě)条形(xíng)灯具时,被测物的长(zhǎng)度不能超过积分球直径的三分之二。
使(shǐ)用积分球光谱仪系统(tǒng)还有另外一个非常(cháng)重要(yào)的(de)步骤,就是自(zì)吸(xī)收校正(zhèng)。 球体系统的(de)响应度由于球体内部灯(dēng)体本身(shēn)吸收光线而(ér)改变,当被测光源的尺寸和形状与标准(zhǔn)光源不一致时(shí),误差就(jiù)可能发生。自吸校(xiào)正很关键(jiàn),因为受测的SSL 产(chǎn)品的物理尺寸和形状通常与(yǔ)标准灯的大小(xiǎo)和形状不同。如(rú)果不进行(háng)自吸收校正,会产生流明测试结果偏低的现(xiàn)象。
通过上述介绍我们不难发现,积(jī)分球+光谱仪的(de)测量系统能在极短的时间内(nèi)进行测试,且不需要(yào)单独的暗(àn)房,通过积分球内的漫反射(shè),该系统可以测试出灯具各个方向的总(zǒng)光通量。但是它们同时(shí)存在被(bèi)测灯(dēng)具尺寸较小,测(cè)试结(jié)果受标准灯(dēng)影(yǐng)响大,测试步骤繁琐(suǒ)(需要使用辅助(zhù)灯进(jìn)行(háng)自吸(xī)收校正(zhèng)),需要频繁定标的问题。
通(tōng)常LISUN推荐用户使用(yòng)LPCE-2(LMS-9000B) 光谱(pǔ)仪积分球系(xì)统对光源(yuán)和小型紧凑(còu)型灯具进行(háng)测试,经过(guò)多年的(de)研发,LPCE-2系统(tǒng)具备(bèi)全自动测(cè)试功能,并且所有仪器参数都能(néng)软件进行读取。配合LISUN标准实验室校准的标(biāo)准(zhǔn)灯,可(kě)以最大(dà)程度地保证测试精度(dù)。
关于(yú)分布式光度计系统:
分布式光度(dù)计最主要的功能是(shì)用来测试SSL的光(guāng)强分(fèn)布和导出IES/LDT文件,但是通过计算的方式(shì)也能得出被测物的流明(míng)参(cān)数。
根据(jù)LM-79的要求,只(zhī)有带旋转反光镜和旋转探(tàn)头的(de)立(lì)式分布式光度计是符合测试要求的(例如LISUN的LSG-3000/5000)
其他类型的分布式光度计(jì)由于会导(dǎo)致灯具工作位置的变化,一般不推荐在(zài)实验(yàn)室中(zhōng)使用,但是LISUN开发的(de)LSG-1700B/1800B系列中心旋转(zhuǎn)式分布式光度(dù)计,通过(guò)使用高精度恒温探头,及(jí)定制软件(jiàn),可以极大削弱(ruò)这(zhè)种误差,是用户自检及(jí)验(yàn)证的不二之(zhī)选。
使用分布式光度计进行光度测量有(yǒu)两个最(zuì)明显优势:
1.测(cè)量结果为绝对光度值,而不是跟积分球系统一样需(xū)要通(tōng)过参考标准灯进行(háng)对比换算(suàn),在(zài)对大型整灯进行测试时,精度会有(yǒu)明显的(de)提高,同时(shí)也不需要(yào)额外使用辅助灯进行自吸收校准,进一(yī)步较小误差(chà)发现的可能性。
2.可以(yǐ)通过(guò)在(zài)暗室中增加光谱仪(yí)和对应的探头,一次(cì)性实现所有的(de)光学参(cān)数测量。且测试(shì)出(chū)来的(de)数据为空(kōng)间(jiān)中各(gè)角度的参数,更具有说服力(lì)。
但(dàn)是为了实现多功能(néng)和高精度的测量(liàng),使用分布式(shì)光度计也有诸多限制(zhì):
1.根据标准(zhǔn)要求(qiú),探头到被测物的距(jù)离至(zhì)少需要为被测物(wù)最长轴线长度的5倍距离。 对(duì)于小光束角的被测物,需要(yào)的长度会更长。例如如果(guǒ)需要测试(shì)一个(gè)长度为1米(mǐ)的(de)灯具,那么暗室光路的(de)长度(dù)至少(shǎo)需要为5米,加上设备本身旋转和(hé)放置的(de)位置,暗室整体长度需要达到8米左右。
2.暗室整体都需要用(yòng)不(bú)反光的黑(hēi)色材料进行涂刷(shuā),任何位置存在反光都有可能(néng)对测试(shì)结(jié)果造成影响(xiǎng)。
3.完成测试的时(shí)间更(gèng)长,相(xiàng)比于积分系(xì)统,需要更长(zhǎng)的(de)测试时间。
通过上(shàng)述介绍我们可以看出,虽然积分球具有高(gāo)测(cè)试速度,环境要求低的优势,但是使用分布光度计系统,尤(yóu)其是加装了颜(yán)色探头和光谱(pǔ)仪的分布式光度计(jì)系统(tǒng)能更全面的(de)反应SSL的性(xìng)能及(jí)参数,同时还有可(kě)以导出用于照明设计的IES/LDT文件。
LISUN经(jīng)过多年的经验和设计,推荐用户在测试球泡灯,T5/T8灯管,芯片等光源和(hé)小型集成灯具时,选择(zé)光谱仪+积分(fèn)球(qiú)测试系统(LPCE-2),而在有需(xū)求进行大型灯(dēng)具,路灯,HID灯测量时(shí)使用(yòng)分布式光(guāng)度(dù)计系统(tǒng)(LSG-5000CCD/LSG-1800BCCD)。