根据目前国际(jì)上适用范围最广的光学测试标(biāo)准-LM-79中的要(yào)求,虽然有许(xǔ)多光源和和灯(dēng)具的(de)光度测量方(fāng)法(fǎ)可用,但这些(xiē)标准是(shì)专用于光源和和灯具的测量。由(yóu)于目前的SSL 产品的形式(shì)为灯或灯具,并且灯具中的(de)LED 光源不容易分离替换,因此这些现有标准不(bú)能直接适用于(yú)SSL 产品(pǐn),这就要求使用绝(jué)对光度测量(liàng)。SSL 产品所需(xū)的光度信息通常为总(zǒng)光(guāng)通(tōng)量(流明),发光效率(lm/W),在(zài)一个或多个方向的光强(坎德拉)、色度坐(zuò)标、相关色温(wēn)和显色指(zhǐ)数。
在LM-79中着重介绍了两种光度测量(liàng)方式(shì):积分球(qiú)+光(guāng)谱仪(或光度计(jì));分布(bù)式光度(dù)计。两种测试系统各有利弊,同异,针对不(bú)同的(de)SSL(固态照明产品)用户可自行进行选择。两种测试方式对(duì)于环境温度,气流(liú),电源(yuán)都有具体要求,可(kě)以(yǐ)参考LM-79 2.0~8.0的内(nèi)容(róng)。
关于积分球系统(tǒng):
积分球系(xì)统适合用于(yú)集成LED 灯(dēng)具(jù)和相对较(jiào)小的LED 光(guāng)源测量(liàng)总光通量和色度,积分球系统具有测量速度(dù)快和无须暗室的优点。
积分球内空(kōng)气流动(dòng)达到最小,球体内(nèi)温度不(bú)易受温(wēn)度(dù)控制室内潜在的(de)气流影响(xiǎng)。但是积分球内的测试温度依(yī)然(rán)需(xū)要满足LM-79 2.0~8.0中关于(yú)温度的(de)要求(qiú),Lisun推荐使(shǐ)用IS-XXMT系列恒温积分球(qiú)来(lái)控制(zhì)球(qiú)内(nèi)25°的测(cè)试温度。
积分球有(yǒu)两种使用方法(fǎ),一种采用的是V(λ)校正(zhèng)的光度(dù)探头,另一种采用光(guāng)谱(pǔ)分(fèn)析仪(yí)作为探测(cè)器。由于积(jī)分球光(guāng)度计存在(zài)V(λ)光谱响应(yīng)偏差(chà),所以使用第一种方法(fǎ)会(huì)产生光谱非匹配误差(chà),而第二种方(fāng)法(fǎ)理论上没有光谱(pǔ)非匹配误差。所以现在市面上流通最广的光谱系统多是使用光谱法测量,而Lisun经过多年研发推出了(le)使用光谱法测量光度法修正(zhèng)的LMS-9000B,经过双重修(xiū)正配合IS-XXMT恒温积分(fèn)球(qiú)可以(yǐ)保证(zhèng)测试(shì)精度。
而在选择积(jī)分(fèn)球的尺(chǐ)寸时,则需(xū)要同时考虑SSL产品的功率和外壳尺寸,通常来说对于紧凑(còu)型的灯具可以选择1米的积(jī)分球,而(ér)当灯具的(de)功率(lǜ)超过500W时需(xū)要考虑使(shǐ)用2米的(de)积分球。 与此同时(shí),在使用4π测试方式时,被测灯具的表面积需要小于积分球(qiú)反射涂层面积的2%,例如直径为2米的积分球,最大只能用来(lái)测试长度为30CM左右的(de)灯具。在测(cè)试灯管,或者(zhě)条形灯具时,被(bèi)测物的长度不(bú)能超过积(jī)分球直径的三分之二。
使(shǐ)用积分球光谱仪(yí)系统还有(yǒu)另外一个非常(cháng)重要的步骤,就是自吸收校正。 球体系统(tǒng)的响应度由于球体内(nèi)部灯体(tǐ)本(běn)身吸收光线(xiàn)而改(gǎi)变,当被测光(guāng)源(yuán)的尺寸和(hé)形(xíng)状与标准光源不一致时(shí),误(wù)差就可能发生。自吸校正很关键,因为(wéi)受测(cè)的SSL 产品的物理尺寸(cùn)和形状通常(cháng)与标准灯的大小(xiǎo)和形状不同。如果(guǒ)不进行自吸收(shōu)校正,会产生流明测试结果偏低的现象。
通过上述介绍我们不难发现,积分球+光谱仪的(de)测量(liàng)系统能在极短的时间内进行测试,且不(bú)需要(yào)单独的暗房,通过(guò)积分球内的漫反射,该系统可以测试出灯具各个方向的总(zǒng)光通量。但是它们同时存在被测灯具尺(chǐ)寸较(jiào)小(xiǎo),测试结果(guǒ)受标准(zhǔn)灯影响大,测试步骤繁琐(需要(yào)使用辅助灯进行自(zì)吸收校正),需要频繁定标的问题。
通常LISUN推荐用户使用LPCE-2(LMS-9000B) 光(guāng)谱仪积分球(qiú)系统对光源和小型紧凑型灯具进行测(cè)试(shì),经(jīng)过多年的研发,LPCE-2系统具备全自(zì)动测试功能(néng),并且(qiě)所有仪器参数都(dōu)能软件(jiàn)进行读取。配合LISUN标准实(shí)验室校准的标准(zhǔn)灯,可以(yǐ)最大(dà)程度地保证测试精度。
关于分布式(shì)光度计(jì)系统:
分布(bù)式光(guāng)度计最主要的功能是用(yòng)来测试SSL的光(guāng)强分(fèn)布和导出IES/LDT文件,但是通过计算(suàn)的方式也能(néng)得出被测物的流明参数。
根据LM-79的(de)要(yào)求,只有带旋(xuán)转反光(guāng)镜和旋转探头(tóu)的立式(shì)分(fèn)布式光度计(jì)是符合测试要求(qiú)的(例如LISUN的LSG-3000/5000)
其他类(lèi)型的分布式光度计由于(yú)会导致灯具工作(zuò)位(wèi)置的变化,一般(bān)不推荐在(zài)实(shí)验室中使(shǐ)用,但是LISUN开发的LSG-1700B/1800B系列(liè)中心旋转式分布式光度计,通过使用(yòng)高精度(dù)恒温探头,及(jí)定制软件,可(kě)以极大(dà)削弱(ruò)这种误差,是用户自检及验证的不二之(zhī)选(xuǎn)。
使(shǐ)用分布式光度计进行光度测量(liàng)有两(liǎng)个(gè)最(zuì)明显(xiǎn)优势:
1.测量(liàng)结果为绝对光度值,而不是跟积分球(qiú)系统一样需要通过参(cān)考标(biāo)准灯进行(háng)对比换(huàn)算,在对(duì)大(dà)型整灯进行(háng)测试(shì)时(shí),精度会有明显的提高,同时也不(bú)需要(yào)额外使用辅助灯进行(háng)自(zì)吸收(shōu)校准(zhǔn),进一(yī)步较小误差发现的可能性。
2.可以通(tōng)过(guò)在暗室中增加光谱仪和对应(yīng)的探(tàn)头(tóu),一次性(xìng)实现所有的光学参数测量。且测(cè)试(shì)出来的数(shù)据为空间中各角度(dù)的(de)参数,更(gèng)具有说(shuō)服力(lì)。
但(dàn)是为了(le)实现多(duō)功能和高精度的测量(liàng),使(shǐ)用分布(bù)式光度计也有(yǒu)诸多限制:
1.根(gēn)据标准要求(qiú),探头(tóu)到(dào)被测物的距离至(zhì)少(shǎo)需要为被(bèi)测(cè)物(wù)最(zuì)长轴线长(zhǎng)度的5倍(bèi)距离。 对于小光束角的(de)被测物,需(xū)要的长度会(huì)更长。例如如果需要测试一个(gè)长度为1米(mǐ)的灯具,那(nà)么暗室光路的(de)长度至少需要为5米(mǐ),加上设备本(běn)身(shēn)旋转和放置的(de)位置,暗室整体长度需要达到8米左右。
2.暗(àn)室整体都需要用不反(fǎn)光的黑色材料进行涂(tú)刷,任(rèn)何位置存在(zài)反光都有可能对测试(shì)结果(guǒ)造(zào)成影响。
3.完成测试(shì)的时间更长,相比于积分系(xì)统(tǒng),需要更长的测试时间。
通过上述介绍(shào)我们可(kě)以看(kàn)出,虽然积分球具有高测试速(sù)度,环境要(yào)求低的优势,但是使用分布光度(dù)计系统,尤其(qí)是加装了(le)颜色探头和光谱仪(yí)的分布式光度计系(xì)统能(néng)更全面的(de)反应SSL的性能及(jí)参数(shù),同时还有可以导出用(yòng)于照明设计的IES/LDT文(wén)件。
LISUN经过多年的经验(yàn)和设(shè)计,推(tuī)荐用户在测试(shì)球泡灯,T5/T8灯管,芯片(piàn)等光源和小型集成灯具时(shí),选择光谱仪+积(jī)分球测(cè)试系统(LPCE-2),而(ér)在有(yǒu)需求进行(háng)大型(xíng)灯具(jù),路灯,HID灯测量时(shí)使(shǐ)用分布式光(guāng)度计系统(LSG-5000CCD/LSG-1800BCCD)。