Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές πηγές φωτός, η μέτρηση φωτεινής ροής της φωτεινής πηγής LED αποτελεί μεγάλη πρόκληση για την ακρίβεια του εξοπλισμού στη διαδικασία μέτρησης της φωτεινής ροής χρησιμοποιώντας τη σφαίρα ενσωμάτωσης. Από τη μία πλευρά, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πηγές φωτός, τα LED έχουν γενικά ισχυρότερη κατευθυντικότητα και δεν εκπέμπουν φως ομοιόμορφα σε όλο το χώρο. Αυτό το χαρακτηριστικό κάνει την άμεση κατανομή φωτός του LED στην επιφάνεια της σφαίρας ενσωμάτωσης ανομοιόμορφη. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή θα κάνει το άμεσο φως διαφορετικών LED να έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάκλασης του ανιχνευτή. Δεδομένου ότι η θέση του ανιχνευτή και η θέση του διαφράγματος είναι σταθερές, η άμεση απόδοση των διαφόρων κατανομών ανάκλασης είναι η διακύμανση του σήματος. Σε ένα κοινό σύστημα δοκιμής, τα LED με διαφορετικές γωνίες εκπομπής φωτός είναι διαφορετικά και το ίδιο LED έχει την ίδια εκπομπή σε διαφορετικές θέσεις σε διαφορετικές κατευθύνσεις τοποθέτησης. Ακόμα κι αν η ονομαστική φωτεινή ροή είναι η ίδια. η πραγματική μετρούμενη τιμή είναι διαφορετική. Σύμφωνα με το αποτέλεσμα επαλήθευσης του πελάτη', η κατεύθυνση τοποθέτησης LED του συνηθισμένου συστήματος δοκιμής LED επηρεάζει πάντα το αποτέλεσμα μέτρησης φωτεινής ροής περισσότερο από 50% (η διαφορά μεταξύ του μέγιστου σήματος και του ελάχιστου σήματος του ίδιου LED που μετριέται σε διαφορετικές κατευθύνσεις)
Κατά τη μέτρηση διαφορετικών γωνιών εκπομπής φωτός διαφορετικών LED, η κατανομή των άμεσων ανακλάσεων έχει διαφορετικά αποτελέσματα στον ανιχνευτή λόγω της διαφοράς στην κατανομή της εσωτερικής επιφάνειας της σφαίρας ολοκλήρωσης, η οποία επηρεάζει άμεσα τη διαφορά στην ακρίβεια μέτρησης (όπως φαίνεται στο Φιγούρα 1)
Εικόνα 1: Οι διαφορετικές γωνίες φωτισμού έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στη μέτρηση των LED
Βελτιώστε την ακρίβεια της δοκιμής φωτεινής ροής LED στη σφαίρα ολοκλήρωσης
Από την άλλη πλευρά, τα συστήματα δοκιμής LED συνήθως χρησιμοποιούν λαμπτήρες βολφραμίου αλογόνου ως τυπικές πηγές φωτός. Σε σύγκριση με τα LED, οι τυπικοί λαμπτήρες που χρησιμοποιούνται είναι πολύ διαφορετικοί ως προς την εμφάνιση, τα χαρακτηριστικά κατανομής φωτισμού και τα φασματικά χαρακτηριστικά. Επομένως, η διαφορά μεταξύ των δύο θα πρέπει να διορθωθεί με τον συντελεστή απορρόφησης.
αναλύει:
Τα χαρακτηριστικά εσωτερικής ανάκλασης της σφαίρας ολοκλήρωσης είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που κάνουν την κατευθυντικότητα των LED να επηρεάζει την ακρίβεια μέτρησης. Στο συνηθισμένο σύστημα δοκιμής LED, η ανακλαστικότητα και τα χαρακτηριστικά Lambertian της επιφανειακής επίστρωσης της σφαίρας ενσωμάτωσης δεν είναι ιδανικά. Ο ένας λόγος είναι η χαμηλή ανακλαστικότητα και ο άλλος λόγος είναι τα κακά χαρακτηριστικά διάχυτης ανάκλασης. Το αποτέλεσμα της χαμηλής ανακλαστικότητας της επιφάνειας της σφαίρας ενσωμάτωσης είναι ότι το άμεσο φως του LED είναι το αποτέλεσμα ότι το άμεσο φως του LED εξασθενεί σταδιακά μετά από αρκετές ανακλάσεις. Ωστόσο, σε όλη τη διαδικασία ανάμειξης φωτός, το άμεσο ακτινοβολούμενο φως και το ανακλώμενο φως αντιπροσωπεύουν ένα μεγάλο ποσοστό, το οποίο είναι κυρίαρχο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα υλικά χαμηλής ανακλαστικότητας θα έχουν ισχυρή επίδραση σκιάς στο πίσω μέρος του καθετήρα διαφράγματος. Ωστόσο, είναι το εφέ φωτός και σκιάς της ευθείας ανάκλασης που κάνει τη μέτρηση να είναι ανακριβής.
Επιπλέον, η χαμηλότερη διάχυτη ανάκλαση θα επηρεάσει σοβαρά την εξασθένηση του σήματος. Στη διαδικασία μέτρησης του φωτός, το φως ανακλάται πολλές φορές στη σφαίρα ολοκλήρωσης και κάθε ανάκλαση θα παράγει μια ορισμένη εξασθένηση, αλλά η επίδραση της ανάκλασης στην ένταση του φωτός ενισχύεται μετά από πολλαπλές αντανακλάσεις. Για παράδειγμα, εάν το ανακλώμενο φως ανακλάται 15 φορές στη σφαίρα ολοκλήρωσης, εάν υπάρχει διαφορά 5% μεταξύ των ανακλάσεων, η εξασθένηση του σήματος μπορεί να υπερδιπλασιαστεί. Στην πραγματικότητα, η διαφορά στην ανακλαστικότητα της σφαίρας ολοκλήρωσης υπερβαίνει κατά πολύ αυτό το σημείο.
Το τρέχον σύστημα δοκιμής LED δεν έχει χρησιμοποιηθεί ως τυπικό LED ως τυπική πηγή φωτός. Στη διαδικασία μέτρησης, εξακολουθούμε να επιλέγουμε να χρησιμοποιούμε μια τυπική λάμπα αλογόνου βολφραμίου ως τυπική πηγή φωτός. Επειδή η εξωτερική δομή της τυπικής λάμπας και της μετρούμενης λυχνίας LED είναι πολύ διαφορετική, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης απορρόφησης φωτός της βάσης λυχνίας LED και της διαφοράς μεταξύ της τυπικής θέσης εγκατάστασης λαμπτήρα και της θέσης εγκατάστασης LED, όλα αυτά είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων των δοκιμών.
λύση:
Το φασματόμετρο LPCE-2& Το ενσωματωμένο σύστημα δοκιμής LED σφαίρας είναι ένα σύνολο συστημάτων δοκιμής LED που αναπτύχθηκε από τη Shanghai Lisun Electronics, το οποίο πληροί πλήρως τις απαιτήσεις των LM-79 και CIE και επιλύει αποτελεσματικά τα διάφορα ελαττώματα του παραδοσιακού συστήματος δοκιμής LED.
Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μεγάλης κλίμακας τεχνολογία συναρμολόγησης και παραγωγής ενσωμάτωσης σφαιρών, η Lisun Electronics υιοθετεί τεχνολογία χύτευσης εφάπαξ για την παραγωγή σφαιρών ολοκλήρωσης και το σχήμα της συμμορφώνεται πλήρως με τη σφαιρική δομή των 4π ή 2π. Το Lisun Electronic Integrating Sphere χρησιμοποιεί επίσης επιστρώσεις υψηλής ανάκλασης και ρυθμού διάχυσης, έτσι ώστε η θέση ανοίγματος της λάμπας να είναι σχεδιασμένη να ευθυγραμμίζεται με τη θέση του ανιχνευτή. Ακόμα κι αν χρησιμοποιείτε LED υψηλής κατεύθυνσης ή χρησιμοποιείτε τη λειτουργία θέσης υπό ακραίες συνθήκες, αυτή η βελτίωση διατηρεί τα αποτελέσματα της δοκιμής σε καλή συνέπεια.
Το LPCE-2 χρησιμοποιεί μια τυπική λάμπα αλογόνου βολφραμίου ως τυπική λάμπα σε συνδυασμό με μια προαιρετική βοηθητική λάμπα για τη μέτρηση της επίδρασης της διαφοράς μεταξύ της βάσης λυχνίας LED και της τυπικής θήκης λαμπτήρα στα αποτελέσματα της δοκιμής. Αυτή η τυπική λυχνία έχει βαθμονομηθεί αυστηρά από το Lisun Electronic Calibration Laboratory. Τα αποτελέσματα των δοκιμών μπορούν να ανιχνευθούν στο NIM.
Λόγω της ακρίβειας των προαναφερθέντων αποτελεσμάτων δοκιμής LED, το σύστημα δοκιμής LPCE-2 χρησιμοποιείται για τις αντίστοιχες δοκιμές. Οι συνθήκες δοκιμής είναι οι εξής: χρησιμοποιούνται 5 πράσινα LED υψηλής φωτεινότητας, η ισχύς είναι περίπου 0,35 W και η γωνία φωτισμού είναι περίπου 30°. Το σύστημα δοκιμής LPCE-2 χρησιμοποιείται για 9 θέσεις μέτρησης, οι οποίες αντίστοιχα υποδεικνύουν πιθανές λειτουργίες θέσης LED, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.
Εικόνα 2: Διαφορετικές λειτουργίες θέσης LED
Συμπερασματικά:
Η σχέση μεταξύ της μετρούμενης φωτεινής ροής και της λειτουργίας θέσης LED φαίνεται στο Σχήμα 4 και στο Σχήμα 5. Μπορεί να φανεί από τα αποτελέσματα της δοκιμής ότι ακόμη και στην πιο ακραία περίπτωση, όταν το LED τοποθετείται πριν και μετά το άνοιγμα του ανιχνευτή , η μέγιστη τιμή του αποτελέσματος της δοκιμής φωτεινής ροής εξακολουθεί να είναι μικρότερη από 5%. Αυτό είναι ένα πολύ καλό αποτέλεσμα δοκιμής. Στην πραγματική διαδικασία δοκιμής, το επαναλαμβανόμενο σφάλμα της μέτρησης της φωτεινής ροής LED είναι πολύ μικρότερο από 0,1%. Μπορεί να φανεί ότι τα αποτελέσματα των δοκιμών του συστήματος δοκιμής LPCE-2 είναι αξιόπιστα και σταθερά και μπορούν να παρέχουν μια αξιόπιστη εγγύηση. Αυτό το τυπικό σύστημα όχι μόνο υποστηρίζει σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη και παραγωγή LED, αλλά είναι επίσης ιδανική επιλογή για μέτρηση οπτικής απόδοσης στη βιομηχανία LED.
Εικόνα 3: Φωτεινή ροή που αντιστοιχεί σε διαφορετικές θέσεις δοκιμής LED
Εικόνα 4: Η σχέση μεταξύ της θέσης δοκιμής LED και της φωτεινής ροής
