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综述:LED路灯标准实验方法

上传人:未知

上传时间: 2011-05-16

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  6.9.1.1 绝对法测量光通量

  绝对法使用分布光度计,通过对发光强度在各个立体角上的积分实现对光通量的绝对测量,如图3所示。

  


  图3 光通量的计算原理示意图

  将LED灯夹持在分布光度计上,以标准燃点姿态点燃,使被测LED灯的光度中心处于分布光度计的旋转中心,在足够多(10°或更小的间隔)的测量平面上以足够小的角度步距(一般为5°或更小)测量LED灯在各个空间方向上的光强。

  用数值积分的办法计算出LED灯的总光通量和区域光通量:

  总光通量按公式(2)计算:

  


  区域光通量按公式(3)计算:

  

  式中,Φtot和Φzone分别为总光通量和区域光通量,(ε,η)为空间角。

  6.9.1.2 相对法测量光通量(积分球法)

  尽量使用同类型的LED灯作为光通量标准灯校准积分光度计。当光通量标准灯与被测LED灯发光光谱、尺寸、外形和发光光束形状等有较大的差异时,可能会产生较大测量误差。

  将被测LED灯放在球中心,并让其处于4.1.3规定的工作状态,如图3(a)所示。在LED灯尺寸较大且无后射光通量的情况下,可在积分球的侧面开取样口(如图3(b))或顶部开取样口(如图3(c))收集LED灯的发光,此时若LED灯不处于规定燃点状态,则应按附录C对测量结果进行修正。

  


  图4 积分球测最示意图

  使用积分球测量LED灯的光通量包括以下三种方法:

  a)积分法:在积分球探测窗口上设置光度探测器,测量光通量;

  b)分光法:在积分球探测窗口上设置光谱辐射计的取样装置,使用光谱辐射计测得的光谱功率分布计算光通量;

  c)积分-分光结合法:在积分球探测窗口同时设置光度探头和光谱辐射计的取样装置,光度计测量LED灯的光通量,光谱辐射计测量LED灯的平均光谱功率分布,根据测量结果计算光谱修正因子并用以修正光度计测得的值,光谱修正因子的计算见公式(4):

  


  式中V(λ)为已知CIE标准光谱光效率函数

  s(λ)rel为光度探头的已知相对光谱灵敏度

  P(λ)s为用于校准光度计的标准光源的己知相对光谱功率分布

  P(λ)t为光谱辐射计所测得的待测光源的相对光谱功率分布

  τ(λ)为积分球涂层的光谱等效透过率

  τ(λ)可以通过式(5)计算:

  


  式中,ρ(λ)为积分球涂层的光谱反射率,k为一常数。

  当被测LED灯与光通量标准灯的相对光谱功率分布接近时,积分法可达到很高测量精度;当被测LED灯的最大光谱功率小于光通量标准灯所对应的光谱功率,且两者相差不大时,分光法具有较高的测量精度;当被测LED灯与光通量标准灯的光通量大小和光谱功率分布存在较大差异时,建议使用积分-分光结合法,以使被测LED灯在较宽的线性动态范围内得到较为精确的测量结果。当被测LED灯与光通量标准灯的外形和尺寸存在差异而导致自吸收差异时,可以使用自吸收修正系数修正测量结果见公式(5):

  


  其中,α为自吸收系数,AUXref为标准灯置于测量位置,不点亮,而点亮辅助灯时测量的光通量,AUXtest为被测LED灯置于测量位置,不点亮,而点亮辅助灯时测量的光通量。

  1.2.2 灯的光效

  灯的光效由计算得出,即灯发出的光通量与其所耗电功率之比,单位lm/W。

  1.3 颜色特性测量

  1.3.1 LED灯的色度特性的标准测量方法

  在无环境杂光影响的条件下,用A.8推荐的分布光谱辐射计测量LED灯色度特性。

  将被测LED灯夹持在分布光谱辐射计上,使LED灯处于规定的燃点方向,LED灯的发光中心处于分布光谱辐射计的测量中心。

  在足够多的发光平面上以足够小的角度间隔测量每一方向上LED灯的相对光谱功率分布。平面间角度间隔一般为10°,平面内的角度间隔一般为5°,当被测LED灯尺寸较大或光束角较窄时,应采用更小的平面间隔和角度步长。

  根据测得的空间光谱功率分布计算出空间每一方向的色度特性,LED灯的总平均色度特性用数值积分加权平均的方法计算。

  LED灯的色度参数包括:色品坐标、相关色温、显色指数、色容差等,其计算方法参照GB/T 7922-2003和GB/T 5702-2003或CIE 15-2004推荐的方法。

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