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LED光通量測(cè)試原理

來(lái)源:深圳市恩慈電子有限公司   2010年09月16日 10:10  


1
光強(qiáng)度的測(cè)量方法

  把光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈,LED和配有Vλ)濾光片的硅光電二極管安裝和調(diào)試在光具座上,特別是嚴(yán)格地調(diào)燈絲位置,LED發(fā)光部位及接受面位置。

  先用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)硅光電二極管,CE/S

  式中EsIS/(d2s)

  d s是標(biāo)準(zhǔn)燈與接受器之間的距離,I s是標(biāo)準(zhǔn)燈的光強(qiáng)度,R s是標(biāo)準(zhǔn)燈的響應(yīng)。

  E sC •R t式中E t是被測(cè)LED的照度,R t是被測(cè)LED的響應(yīng),則LED的光強(qiáng)度I t為:I tE t •d2t

  式中d t LED與接受面之距離。

  對(duì)于LED來(lái)講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測(cè)量距離下,光強(qiáng)值會(huì)變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測(cè)量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強(qiáng)值也會(huì)變化。因此,為了提高測(cè)量精度,應(yīng)該把測(cè)量距離和接受面積大小相對(duì)地給予固定為好。例如,測(cè)量距離按照GIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測(cè)量距離下,LED轉(zhuǎn)角不同,其光強(qiáng)也相應(yīng)地有變化,因此為了獲得*值,讀出zui大讀數(shù)R t為佳。

  2 光通量的測(cè)量方法

  光通量測(cè)量在變角光度計(jì)的轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行,轉(zhuǎn)臺(tái)上安轉(zhuǎn)了LED,該轉(zhuǎn)臺(tái)在其水平面上繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)±90度,LED在垂直面上繞著測(cè)光軸旋轉(zhuǎn)360度。在水平面上和垂直面上的轉(zhuǎn)角的控制是通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)臺(tái)在導(dǎo)軌上隨意移動(dòng),當(dāng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)燈時(shí),轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)離開(kāi)導(dǎo)軌。

  測(cè)量時(shí)大轉(zhuǎn)盤在水平面上繞垂直軸旋轉(zhuǎn),步進(jìn)角度為0.9°,正方向90°,反方向90°。LED自身也在旋轉(zhuǎn),在每一個(gè)水平角度下,垂直平面上每隔18°進(jìn)行一次信號(hào)采集,轉(zhuǎn)完360°之后共采集到20個(gè)數(shù)據(jù),按下式計(jì)算總光通量。

  如果大盤旋轉(zhuǎn)90°時(shí),小盤轉(zhuǎn)360°即可。但是大盤旋轉(zhuǎn)90°時(shí),有可能LED安裝不均勻(不對(duì)稱)而引起誤差,因此的解決辦法是大盤轉(zhuǎn)-90°90°,小盤仍然轉(zhuǎn)360°,把大盤90°和-90°兩個(gè)范圍內(nèi)值相等的角度上的照度值取平均值來(lái)作為90°內(nèi)的值。

  LED總光通量測(cè)量的第二種方法是積分求法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,但測(cè)量精度不高。LED的總光通量計(jì)算方法如下,先計(jì)算離積分球入射窗口(入射窗口面積 A1 距離上標(biāo)準(zhǔn)燈(光強(qiáng)值 I s)進(jìn)入積分球內(nèi)的光通量Φs,Φs=I s • A I 2

  讀出接收器上的光電流信號(hào)i s,然后把LED置于窗口上,讀出相應(yīng)的接收器光電流信號(hào)it,則LED的總光通量Φ為:

  Φt=It/IsΦs•K

  式中 K 為色修正系數(shù)

 

   3 LED的光譜功率分布測(cè)量方法:

 

  發(fā)光二極管的光譜功率分布測(cè)量,目的是掌握LED的光譜特性和色度,再者是為了對(duì)已測(cè)得的LED的光度量值進(jìn)行修正。

  在測(cè)量LED光譜功率分布時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn),一個(gè)是在與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度進(jìn)行比較時(shí)由于標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜輻強(qiáng)度比LED強(qiáng)得多,為了避免這個(gè)問(wèn)題,在標(biāo)準(zhǔn)燈前加一個(gè)中性濾光片,使它的光譜輻強(qiáng)度接近于LED。

  LED的光譜寬度很窄,為了準(zhǔn)確地描繪LED的光譜分布輪廓,采用窄帶波長(zhǎng)寬度的單色儀進(jìn)行測(cè)量,波長(zhǎng)間隔為1nm為好。

  按下式計(jì)算LED的光譜功率分布E t。

  Etλ=Esλ•Itλ/Isλ

  式中 i 是標(biāo)準(zhǔn)燈在波長(zhǎng) i 處的響應(yīng);E 是標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜功率分布;i LED在波長(zhǎng)λ處的響應(yīng)。

  LED的色坐標(biāo)計(jì)算公式為:

  x=∫Etλ•xλdλ

  y=∫Etλ•ydλ

  z=∫Etλ•ydλ

  色坐標(biāo)為:

  xX/(X+Y+Z)

  yY/(X+Y+Z)

  也可計(jì)算LED的主波長(zhǎng)和色純度。

  發(fā)光二極管也與普通二極管一樣由PN結(jié)構(gòu)成,也具有單向?qū)щ娦?。它廣泛應(yīng)用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中、作電源指示或電平指示。

  發(fā)光二極管的主要特性表

  * cd(坎德拉發(fā)光強(qiáng)度的單位

單個(gè)LED光通量測(cè)試推薦使用TES-133光強(qiáng)測(cè)試儀

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