LED光通量测试原理
时间:2010-09-16 阅读:6109
1 光强度的测量方法
把光强标准灯,LED和配有V(λ)滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上,特别是严格地调灯丝位置,LED发光部位及接受面位置。
先用光强标准灯校准硅光电二极管,C=E/S
式中Es=IS/(d2s)
d s是标准灯与接受器之间的距离,I s是标准灯的光强度,R s是标准灯的响应。
E s=C •R t式中E t是被测LED的照度,R t是被测LED的响应,则LED的光强度I t为:I t=E t •d2t
式中d t 是LED与接受面之距离。
对于LED来讲,其发光面是圆盖形状的,光分布是很特殊的,所以在不同的测量距离下,光强值会变化,偏离距离平方反比定律,即使固定了测量距离,但是由于接受器接受面积不同,其光强值也会变化。因此,为了提高测量精度,应该把测量距离和接受面积大小相对地给予固定为好。例如,测量距离按照GIE推荐采用316mm,接受器面积固定为10×10mm。在同一测量距离下,LED转角不同,其光强也相应地有变化,因此为了获得*值,读出zui大读数R t为佳。
2 光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行,转台上安转了LED,该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±90度,LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度。在水平面上和垂直面上的转角的控制是通过步进马达来实现的。转台在导轨上随意移动,当测量标准灯时,转台应离开导轨。
测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转,步进角度为0.9°,正方向90°,反方向90°。LED自身也在旋转,在每一个水平角度下,垂直平面上每隔18°进行一次信号采集,转完360°之后共采集到20个数据,按下式计算总光通量。
如果大盘旋转0°~90°时,小盘转0°~360°即可。但是大盘旋转0°~90°时,有可能LED安装不均匀(不对称)而引起误差,因此的解决办法是大盘转-90°~0°~90°,小盘仍然转0°~360°,把大盘0°~90°和-90°~0°两个范围内值相等的角度上的照度值取平均值来作为0°~90°内的值。
LED总光通量测量的第二种方法是积分求法。此方法的优点是简单易行,但测量精度不高。LED的总光通量计算方法如下,先计算离积分球入射窗口(入射窗口面积 A)1 距离上标准灯(光强值 I s)进入积分球内的光通量Φs,Φs=I s • A /I 2
读出接收器上的光电流信号i s,然后把LED置于窗口上,读出相应的接收器光电流信号it,则LED的总光通量Φ为:
Φt=It/IsΦs•K
式中 K 为色修正系数
3 LED的光谱功率分布测量方法:
发光二极管的光谱功率分布测量,目的是掌握LED的光谱特性和色度,再者是为了对已测得的LED的光度量值进行修正。
在测量LED光谱功率分布时,应注意以下几点,一个是在与标准光谱辐照度进行比较时由于标准灯的光谱辐强度比LED强得多,为了避免这个问题,在标准灯前加一个中性滤光片,使它的光谱辐强度接近于LED。
LED的光谱宽度很窄,为了准确地描绘LED的光谱分布轮廓,采用窄带波长宽度的单色仪进行测量,波长间隔为1nm为好。
按下式计算LED的光谱功率分布E t。
Etλ=Esλ•Itλ/Isλ
式中 i 是标准灯在波长 i 处的响应;E 是标准灯的光谱功率分布;i 是LED在波长λ处的响应。
LED的色坐标计算公式为:
x=∫Etλ•xλdλ
y=∫Etλ•ydλ
z=∫Etλ•ydλ
色坐标为:
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
也可计算LED的主波长和色纯度。
发光二极管也与普通二极管一样由PN结构成,也具有单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。
发光二极管的主要特性表
* cd(坎德拉)发光强度的单位
单个LED光通量测试推荐使用TES-133光强测试仪