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LED照明知识大全:造成积分球测量误差的15种可能因素影响

2016-01-28 10:42
九一隐士
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  以上两种光谱仪内部技术上非常复杂,各环节都有可能产生误差,设备成本档次不同,误差级别就不同,且购买设备时已固化了的。使用设备的检测机构和企业不可能、也不允许随便动。除光谱仪之外,我们在使用时更应注意避免或改进整个测量活动中可能存在的许多其它误差源。

  值得一提的是:对于较早期的机械扫描光电倍增管式光谱分析仪中,当用标准参考灯定标时,应调节光电倍增管的负高压使其各光谱中的最大光功率值在电脑中扫描显示约为20% 高度,之后的测量中该负高压调节旋钮就不要再动了,否则需重新定标。

  其后测量中只需调节放大率旋钮,因为标准参考灯一般为发光效率很低的白炽灯,而被测灯或LED灯发光效率可能高于它的数倍至十数倍,不一定光通量正好接近的标准参考灯;此外,白炽灯的光谱与很多被测灯的差异很大。

  所以,常常需要调节电流放大率旋钮来防止被测光谱功率信号防止溢出。另外,应比较一下各电流放大率旋钮的各档位在测量同一被测灯时,其结果是否一致。当不一致时,需要用标准参考灯在各档位都检测一下,选取与计量校准值最接近的档位。

  2、积分球测量法的其它误差因素

  虽然积分球测量法是采用与标准参考灯进行比较的相对测量法,但就算被测灯与标准参考灯外形相同或相似,也不能因此就认为偏离理想积分球因素多一些也没关系。

  实际的积分球有的单一因素的偏离可能影响不大,但偏离的因素越多,其交叉关联影响可能性就越大,总误差就可能越大。所以,应尽量减少设备各方面的偏离。

  理想的积分球应该是内球面各处半径完全相等,各处具有较高的反射率、呈光谱中性且均匀一致的朗伯漫反射涂层,球体内部没有任何其它物体甚至标准参考灯和被测灯也都只是一个虚无的发光点等等。

  然而,实际的积分球是肯定有变形的;反射涂层不均匀、反射率各不相同( 涂层材料不同) 以及有一定的非光谱中性;且内置物件较多例如灯座及支架、挡光屏、辅助灯等。

  此外,尽管各检测机构购置的积分球的规格和直径可能相同,但不同品牌的积分球内部结构也可能存在较大差异。

  积分球的形式一直以来是固定式的,有在球中心点灯的4 Π法和LED出现后兴起的在球壁点灯的2 Π法,使用2 Π法测量应比较并确保LED灯水平方向发光与常规4 Π法向下发光两者之间测量结果的偏差在允许范围内。近来还出现了一种可旋转式2Π法积分球,虽然它可以很容易做到向下发光,但因为考虑到标准参考灯的原故,仍然应该比较它与常规4Π法两者之间测量结果的偏差在允许范围内,这里不作详细叙述。

  (1)直射光遮挡屏

  遮挡屏公式推导原理如下:

  然而,理想积分球内部应该没有任何物体。因此,遮挡屏也应该是一个既能完全遮挡住被测灯对接收探头的直射光,其形体又应该是虚无的。可见,在积分球内的实物遮挡屏的本身就是对理想积分球的一种破坏,就是误差的来源。因此,实物遮挡屏除了应具有与球壁相同的反射涂层之外,还应该是既能完全遮挡住被测灯对接收探头的直射光,其体积形状又应该是尽可能小而薄,否则产生的误差就会增大。

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