根据目前国际上(shàng)适用(yòng)范围最广的光学(xué)测(cè)试(shì)标准-LM-79中(zhōng)的要求,虽然有许多光源和和灯具的光度测(cè)量方法可用(yòng),但这些标准是(shì)专用于光源和(hé)和灯(dēng)具(jù)的测量。由(yóu)于目前的SSL 产品的形式为灯或灯具,并且灯具中的LED 光源不容易分离替换(huàn),因此这些现有(yǒu)标(biāo)准不能直接适(shì)用于SSL 产(chǎn)品,这就(jiù)要求使用绝对光度测量。SSL 产(chǎn)品(pǐn)所需的光度(dù)信息通常为总(zǒng)光通量(流明(míng)),发光效率(lm/W),在一(yī)个或多个方(fāng)向(xiàng)的光强(坎德拉(lā))、色度坐标、相关色温(wēn)和显色指数(shù)。
在(zài)LM-79中着重介(jiè)绍(shào)了两种光度(dù)测量方(fāng)式:积分球+光谱(pǔ)仪(或光度计);分布式光度(dù)计。两种(zhǒng)测试系统各有利弊,同异,针(zhēn)对不同的SSL(固态照明产品)用户可自行进(jìn)行选择(zé)。两种测试(shì)方式对(duì)于环境(jìng)温度,气(qì)流,电(diàn)源(yuán)都有具体要求(qiú),可以参考LM-79 2.0~8.0的内(nèi)容。
关于积分球系统:
积分球系统适(shì)合用于集(jí)成LED 灯具(jù)和相对较小的(de)LED 光源测量总(zǒng)光通量和色度,积分球系统具有测量速度快和无(wú)须暗室的优点。
积分球(qiú)内空气流动达(dá)到最小,球(qiú)体内温度不易(yì)受温度控制室(shì)内潜在的气流影响。但是积(jī)分球内的测试温度(dù)依然需(xū)要满足LM-79 2.0~8.0中关于温(wēn)度的(de)要求(qiú),Lisun推荐使用IS-XXMT系列(liè)恒温(wēn)积(jī)分球来控(kòng)制球内25°的测(cè)试温度。
积分(fèn)球有两种使用方(fāng)法(fǎ),一种采用的是V(λ)校正的光度探(tàn)头,另一种采(cǎi)用(yòng)光谱分析仪作为探测器。由于积分球光(guāng)度计存在V(λ)光谱响应偏差,所以使(shǐ)用第一种(zhǒng)方(fāng)法会产生光谱非匹配误差,而第二种方法理论上没有光谱非匹配误(wù)差。所以现(xiàn)在市面上流通最广的光谱系统多是使用(yòng)光谱法测量,而Lisun经过多年研(yán)发推出了使用光谱法测量(liàng)光度法修正的LMS-9000B,经(jīng)过(guò)双(shuāng)重修正(zhèng)配(pèi)合IS-XXMT恒温积(jī)分球可以保证测试精度(dù)。
而在选择积分球的尺寸时,则需要(yào)同时考虑SSL产品的功率和外壳尺(chǐ)寸,通常来(lái)说对于紧凑型的灯具可(kě)以(yǐ)选择1米的(de)积分球,而(ér)当灯具的功率超(chāo)过500W时需要考虑(lǜ)使用2米(mǐ)的积分球。 与此(cǐ)同时,在(zài)使用4π测试(shì)方式时,被测灯具的表面积需要小于积(jī)分(fèn)球反射涂层面积的(de)2%,例如直径为2米(mǐ)的积分球,最大只能用来测试长度(dù)为30CM左右的灯具。在(zài)测试(shì)灯管,或者条形灯(dēng)具时,被测物的长度(dù)不能超过积分球直径的三分之(zhī)二。
使用积分球(qiú)光谱仪系统还有另外一个非常重要的步骤,就是自吸收校正(zhèng)。 球体系统的响应(yīng)度由(yóu)于(yú)球体内部灯体本身吸收光线而改(gǎi)变,当被测光源的尺寸(cùn)和形状与标准光源不一致时,误差就可能发生。自吸(xī)校正(zhèng)很关键,因(yīn)为受测的SSL 产品的(de)物(wù)理尺(chǐ)寸和形(xíng)状通常与标准灯的大小和形状不同。如果不进行自吸收(shōu)校正(zhèng),会产生流明测试结果(guǒ)偏低的现象。
通过上述介绍我们不难发现,积分球+光(guāng)谱仪(yí)的(de)测量系统能在(zài)极短(duǎn)的时间(jiān)内进行(háng)测试,且不(bú)需要单独的暗房,通(tōng)过积分球内的漫(màn)反射(shè),该(gāi)系统可以测试出灯(dēng)具各个方(fāng)向的总光(guāng)通量。但是(shì)它们同时存(cún)在被测灯具(jù)尺寸较小,测试(shì)结果受标准灯影响大,测(cè)试步骤(zhòu)繁琐(suǒ)(需要使用辅助灯进行自吸收(shōu)校正),需要频(pín)繁(fán)定(dìng)标的(de)问题。
通常(cháng)LISUN推荐(jiàn)用户使用LPCE-2(LMS-9000B) 光谱仪积(jī)分球系统对光源和小型紧凑型灯具进行测试,经过多年(nián)的研发,LPCE-2系统具备全(quán)自动测试功能,并(bìng)且所有仪(yí)器参数都能软件进行(háng)读取。配(pèi)合LISUN标准实验(yàn)室校准的标(biāo)准灯,可以最(zuì)大程度地保证测试精度。
关于分布式(shì)光度计系统:
分布式光度计最(zuì)主要的功能(néng)是用来测试SSL的(de)光(guāng)强(qiáng)分布和导出IES/LDT文件,但是通过计算(suàn)的方式也能得出被(bèi)测物的流明参数。
根据LM-79的要求,只有带旋转反光(guāng)镜和旋(xuán)转探头的立(lì)式分布式光度计是(shì)符合测试要求的(例如LISUN的LSG-3000/5000)
其他类型的分布式(shì)光(guāng)度计由于会导致灯具工(gōng)作位置的变化,一般不推荐在实验室中使用,但是LISUN开发的LSG-1700B/1800B系列(liè)中心(xīn)旋转(zhuǎn)式分布式光度计,通过使用高精(jīng)度恒温探头(tóu),及定制软(ruǎn)件,可以极大削弱这种误差(chà),是用户自检及验(yàn)证的(de)不二之选。
使(shǐ)用分布式光度计进行(háng)光度测量有两个最明显优(yōu)势:
1.测量结果为绝对光度值,而不(bú)是跟积分球(qiú)系统一样(yàng)需要通(tōng)过参考(kǎo)标准(zhǔn)灯进行对比换算,在对大型整灯进(jìn)行测试时,精度(dù)会有明显(xiǎn)的(de)提高,同时也不需要额外使用(yòng)辅(fǔ)助灯进行自吸收校准(zhǔn),进(jìn)一步较小(xiǎo)误(wù)差发现的可能性。
2.可以(yǐ)通过在暗室中增加(jiā)光谱(pǔ)仪和对应的探(tàn)头,一次性实现所有的光学参数(shù)测量。且测试出(chū)来的数据为空间中(zhōng)各角(jiǎo)度的参(cān)数,更具有说服(fú)力。
但(dàn)是为了(le)实现多(duō)功(gōng)能和高精度的(de)测量,使用(yòng)分布式光度计也有诸多(duō)限制:
1.根据标准要求,探头(tóu)到被(bèi)测物的(de)距(jù)离(lí)至少需要为被测物最长轴线(xiàn)长度(dù)的5倍距(jù)离。 对于小(xiǎo)光(guāng)束角的(de)被测物,需要的长度会更长。例如如果需要测试一个长度为(wéi)1米的灯具,那么暗(àn)室光路的长(zhǎng)度至少需要为(wéi)5米,加上设备本身旋转和放置的(de)位置,暗室(shì)整体长度需要达到8米左右。
2.暗室整(zhěng)体都需要用不(bú)反光的黑色材(cái)料进行(háng)涂刷(shuā),任何(hé)位置存在反光都有可能对测试结果造成(chéng)影响。
3.完成(chéng)测(cè)试的时(shí)间更长,相比(bǐ)于积分系统,需(xū)要更长(zhǎng)的测试时(shí)间。
通过上述介绍我们可以(yǐ)看出,虽然(rán)积(jī)分球具(jù)有高测试速度,环境要求低的优(yōu)势,但是(shì)使(shǐ)用分布光度计系统,尤(yóu)其是加装了颜色探(tàn)头和光谱仪的分布式光度计系统能更全面的反应SSL的性能(néng)及参数,同时还有(yǒu)可以(yǐ)导出(chū)用于照明设计的IES/LDT文件。
LISUN经过多年的经验和设计,推荐(jiàn)用户在测试球泡(pào)灯,T5/T8灯管,芯(xīn)片等光源和小型集成灯具(jù)时,选择光谱仪(yí)+积分球测试(shì)系统(LPCE-2),而在有需(xū)求进行大型灯具,路灯,HID灯(dēng)测量(liàng)时使用分布式光度计系(xì)统(LSG-5000CCD/LSG-1800BCCD)。