根據目前國際上適用范圍最廣的光學(xué)測試標準-LM-79中的要求,雖然有許多光源和和燈具的光度測量方法可用,但這些標準是專(zhuān)用于光源和和燈具的測量。由于目前的SSL 產(chǎn)品的形式為燈或燈具,并且燈具中的LED 光源不容易分離替換,因此這些現有標準不能直接適用于SSL 產(chǎn)品,這就要求使用絕對光度測量。SSL 產(chǎn)品所需的光度信息通常為總光通量(流明),發(fā)光效率(lm/W),在一個(gè)或多個(gè)方向的光強(坎德拉)、色度坐標、相關(guān)色溫和顯色指數。
在LM-79中著(zhù)重介紹了兩種光度測量方式:積分球+光譜儀(或光度計);分布式光度計。兩種測試系統各有利弊,同異,針對不同的SSL(固態(tài)照明產(chǎn)品)用戶(hù)可自行進(jìn)行選擇。兩種測試方式對于環(huán)境溫度,氣流,電源都有具體要求,可以參考LM-79 2.0~8.0的內容。
關(guān)于積分球系統:
積分球系統適合用于集成LED 燈具和相對較小的LED 光源測量總光通量和色度,積分球系統具有測量速度快和無(wú)須暗室的優(yōu)點(diǎn)。
積分球內空氣流動(dòng)達到最小,球體內溫度不易受溫度控制室內潛在的氣流影響。但是積分球內的測試溫度依然需要滿(mǎn)足LM-79 2.0~8.0中關(guān)于溫度的要求,Lisun推薦使用IS-XXMT系列恒溫積分球來(lái)控制球內25°的測試溫度。
積分球有兩種使用方法,一種采用的是V(λ)校正的光度探頭,另一種采用光譜分析儀作為探測器。由于積分球光度計存在V(λ)光譜響應偏差,所以使用第一種方法會(huì )產(chǎn)生光譜非匹配誤差,而第二種方法理論上沒(méi)有光譜非匹配誤差。所以現在市面上流通最廣的光譜系統多是使用光譜法測量,而Lisun經(jīng)過(guò)多年研發(fā)推出了使用光譜法測量光度法修正的LMS-9000B,經(jīng)過(guò)雙重修正配合IS-XXMT恒溫積分球可以保證測試精度。
而在選擇積分球的尺寸時(shí),則需要同時(shí)考慮SSL產(chǎn)品的功率和外殼尺寸,通常來(lái)說(shuō)對于緊湊型的燈具可以選擇1米的積分球,而當燈具的功率超過(guò)500W時(shí)需要考慮使用2米的積分球。 與此同時(shí),在使用4π測試方式時(shí),被測燈具的表面積需要小于積分球反射涂層面積的2%,例如直徑為2米的積分球,最大只能用來(lái)測試長(cháng)度為30CM左右的燈具。在測試燈管,或者條形燈具時(shí),被測物的長(cháng)度不能超過(guò)積分球直徑的三分之二。
使用積分球光譜儀系統還有另外一個(gè)非常重要的步驟,就是自吸收校正。 球體系統的響應度由于球體內部燈體本身吸收光線(xiàn)而改變,當被測光源的尺寸和形狀與標準光源不一致時(shí),誤差就可能發(fā)生。自吸校正很關(guān)鍵,因為受測的SSL 產(chǎn)品的物理尺寸和形狀通常與標準燈的大小和形狀不同。如果不進(jìn)行自吸收校正,會(huì )產(chǎn)生流明測試結果偏低的現象。
通過(guò)上述介紹我們不難發(fā)現,積分球+光譜儀的測量系統能在極短的時(shí)間內進(jìn)行測試,且不需要單獨的暗房,通過(guò)積分球內的漫反射,該系統可以測試出燈具各個(gè)方向的總光通量。但是它們同時(shí)存在被測燈具尺寸較小,測試結果受標準燈影響大,測試步驟繁瑣(需要使用輔助燈進(jìn)行自吸收校正),需要頻繁定標的問(wèn)題。
通常LISUN推薦用戶(hù)使用LPCE-2(LMS-9000B) 光譜儀積分球系統對光源和小型緊湊型燈具進(jìn)行測試,經(jīng)過(guò)多年的研發(fā),LPCE-2系統具備全自動(dòng)測試功能,并且所有儀器參數都能軟件進(jìn)行讀取。配合LISUN標準實(shí)驗室校準的標準燈,可以最大程度地保證測試精度。
關(guān)于分布式光度計系統:
分布式光度計最主要的功能是用來(lái)測試SSL的光強分布和導出IES/LDT文件,但是通過(guò)計算的方式也能得出被測物的流明參數。
根據LM-79的要求,只有帶旋轉反光鏡和旋轉探頭的立式分布式光度計是符合測試要求的(例如LISUN的LSG-3000/5000)
其他類(lèi)型的分布式光度計由于會(huì )導致燈具工作位置的變化,一般不推薦在實(shí)驗室中使用,但是LISUN開(kāi)發(fā)的LSG-1700B/1800B系列中心旋轉式分布式光度計,通過(guò)使用高精度恒溫探頭,及定制軟件,可以極大削弱這種誤差,是用戶(hù)自檢及驗證的不二之選。
使用分布式光度計進(jìn)行光度測量有兩個(gè)最明顯優(yōu)勢:
1.測量結果為絕對光度值,而不是跟積分球系統一樣需要通過(guò)參考標準燈進(jìn)行對比換算,在對大型整燈進(jìn)行測試時(shí),精度會(huì )有明顯的提高,同時(shí)也不需要額外使用輔助燈進(jìn)行自吸收校準,進(jìn)一步較小誤差發(fā)現的可能性。
2.可以通過(guò)在暗室中增加光譜儀和對應的探頭,一次性實(shí)現所有的光學(xué)參數測量。且測試出來(lái)的數據為空間中各角度的參數,更具有說(shuō)服力。
但是為了實(shí)現多功能和高精度的測量,使用分布式光度計也有諸多限制:
1.根據標準要求,探頭到被測物的距離至少需要為被測物最長(cháng)軸線(xiàn)長(cháng)度的5倍距離。 對于小光束角的被測物,需要的長(cháng)度會(huì )更長(cháng)。例如如果需要測試一個(gè)長(cháng)度為1米的燈具,那么暗室光路的長(cháng)度至少需要為5米,加上設備本身旋轉和放置的位置,暗室整體長(cháng)度需要達到8米左右。
2.暗室整體都需要用不反光的黑色材料進(jìn)行涂刷,任何位置存在反光都有可能對測試結果造成影響。
3.完成測試的時(shí)間更長(cháng),相比于積分系統,需要更長(cháng)的測試時(shí)間。
通過(guò)上述介紹我們可以看出,雖然積分球具有高測試速度,環(huán)境要求低的優(yōu)勢,但是使用分布光度計系統,尤其是加裝了顏色探頭和光譜儀的分布式光度計系統能更全面的反應SSL的性能及參數,同時(shí)還有可以導出用于照明設計的IES/LDT文件。
LISUN經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗和設計,推薦用戶(hù)在測試球泡燈,T5/T8燈管,芯片等光源和小型集成燈具時(shí),選擇光譜儀+積分球測試系統(LPCE-2),而在有需求進(jìn)行大型燈具,路燈,HID燈測量時(shí)使用分布式光度計系統(LSG-5000CCD/LSG-1800BCCD)。