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现场照明检测的实施要求
时间:2017-05-11 12:01 作者:admin 来源:未知
 

  现场照明检测包括:体育场馆照明;道路、隧道照明;商业照明;广场照明;工厂照明;办公室照明。

  一、照度测量

  测量照度时应先观察被测区,选出具有代表性的区域作为测试单元。将测试单元划分为2~4m的正方形网络(照度均匀度较好时,网格际:半导体发光二极管;测试方法;国家标准;1、前言

  半导体发光二极管(LED)已经被广泛应用于指示灯、信号灯、仪表显示、手机背光源、车载光源等场合,白光LED技术也不断地发展,LED在照明领域的应用越来越广泛。过去,对于LED的测试没有较全面的国家标准和行业标准,在生产实践中只能以相对参数为依据,不同的厂家、用户、研究机构对此争议很大,导致国内LED产业的发展受到很大影响。结合国内外关于LED测试方法的最新标准,基于LED各个应用领域的实际需求,笔者从电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等方面进行了介绍。

  2、电特性测试方法

  LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管,其电压与电流之间的关系称为伏安特性。LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压,LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作(如图1所示)。通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流,此外也可以测定LED的最佳工作电功率。

  LED电特性的测试一般在相应的恒流恒压源供电下,利用电压电流表进行测试。

  3、光特性测试

  类似于其它光源,LED光特性的测试主要包括光通量、发光效率、辐射通量、辐射效率、光强、光强分布特性和光谱参数等。

  3.1光通量和光效

  光通量的测试有两种方法,即积分球法和变角光度计法。变角光度计法是测试光通量最精确的方法,但是由于其耗时较长,所以一般采用积分球法测试光通量。现有的积分球法测LED光通量中有两种测试结构,一种是将被测LED放置在球心,另外一种是将其放在球壁

  积分球法测LED光通量

  由于采用积分球法测试光通量时,光源对光的自吸收会对测试结果造成影响。因此,往往需要引入辅助灯法消除自吸收影响

  在测得光通量之后,配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。而辐射通量和辐射效率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试。

  3.2光强和光强分布特性

  光强测试中的问题

  点光源光强在空间各方向均匀分布,在不同距离处用不同接收孔径的探测器接收得到的测试结果不会改变。但是,LED由于其光强分布不一致,使得测试结果随测试距离和探测器孔径而变化。因此,CIE-127提出了两种推荐测试条件,使得各个LED在同一条件下进行光强测试与评价如图5所示。目前,CIE-127推荐测试条件已经被各LED制造商和检测机构引用。

  推荐LED光强测试条件

  3.3光谱参数

  LED的光谱特性参数主要包括峰值发射波长、光谱辐射带宽和光谱功率分布等。单色LED的光谱为单一波峰,特性以峰值波长和带宽表示,而白光LED的光谱由多种单色光谱合成。所有LED的光谱特性都可由光谱功率分布表示,白光LED光谱功率分布如图6所示。而由LED的光谱功率分布还可计算得到色度参数。

  光谱功率分布的测试需要通过分光进行,将各色光从混合的光中区分出来进行测定,一般可以采用棱镜和光栅实现分光。

  白光LED光谱功率分布

  4LED开关特性测试

  LED开关特性是指LED在通电和断电瞬间的光、电、色变化特性。通过LED开关特性的测试可以获得LED在通断电瞬间的工作状态、物质属性等的变化规律,由此不仅可了解通断电对LED的损耗,也可用以指导LED驱动模块的设计等。

  5颜色特性

  LED的颜色特性主要包括色品坐标、主波长、色纯度、色温及显色性等,LED的颜色特性对白光LED尤为重要。

  现有的颜色特性测试方法有分光光度法和积分法。分光光度法是通过单色仪分光测得LED光谱功率分布,然后利用色度加权函数积分获得对应色度参数;积分法是利用特定滤色片配合光电探测器直接测得色度。分光光度法的准确性要大大高于积分法。

  颜色特性测试方法

  6热学特性

  LED的热学特性主要指热阻和结温。热阻是指沿热流通道上的温度差与通道上耗散的功率之比;结温是指LED的PN结温度。LED的热阻和结温是影响LED光电性能的重要因素。

  现有的对LED结温的测试一般有两种方法:一种是采用红外测温显微镜或微型热偶测得LED芯片表面的温度并视其为LED的结温,但是准确度不够;另外一种是利用确定电流下的正向偏压与结温之间反比变化的关系来判定LED的结温。

  7可靠性

  LED的可靠性包括静电敏感度特性、寿命、环境特性等。静电敏感度特性是指LED能承受的静电放电电压。某些LED由于电阻率较高,且正负电极距离很短,当两端的静电电荷累积到一定值时,这一静电电压会击穿PN结,严重时可将PN结击穿导致LED失效。因此必须对LED的静电敏感度特性进行测试,获得LED的静电放电故障临界电压。目前,一般采用人体模式、机器模式、器件充电模式来模拟现实生活中的静电放电现象。

  为了观察LED长期连续使用时光性能的变化规律,需要对LED进行抽样试验,通过长期观察和统计来获得LED的寿命蹭距可大些;均匀度稍差时,网格间距小些),网格边线一般距墙面0.5~1m,以避免被反射光影响。

  进行水平照度测量时,测量平面一般距地面高0.8m;对走廊和楼梯进行水平照度测量时,规定测量平面为地面或距地面15cm以内的水平面。测量需在各种光源的光输出稳定后进行,测量过程需保持电源电压不变,当电源的电压和额定电压不符时应对测量结果进行修正。

  二、亮度测量

  室内亮度测量是指对室内各表面的亮度如墙面、地面、顶棚或工作面等表面亮度进行测量。其测量方法分直接法和间接法。直接法是直接用亮度计测量亮度。间接法是通过测量照度确定表面亮度。对于漫反射表面,其表面亮度可由下式决定:

  L=Eρ/π

  式中:L表面亮度(cd/m2);

  E表面照度(1x);

  ρ表面的反射比(%)。

  对于漫反射表面或接近漫反射表面,我们可以使用直接法和间接法;对于非漫反射表面,我们必须使用亮度计对其进行直接测量。

  三、现场色温和显色指数测量

  照明光谱辐射测色仪是一种便携、快速、基于分光原理的光度色度测试仪。利用光谱测色仪,我们可以在计算机控制下完成在可见光光谱波段(380~780nm)的光谱辐照度分布的测量,然后通过软件计算出环境照明光的照度、色温、显色指数、色差等多种光色参数。

  四、光谱反射比/透射比测量

  室内建筑物表面的光谱反射率比和透射比,表示在全光谱波段内材料对于不同波长光的发射比,由于其中包含了光谱的信息,使得它比普通的不考虑光谱信息的单一测量材料表面反射比或透射比的方法更能准确描述材料对于光和颜色的反射特性。

  浙江大学三色仪器有限公司研制的SPR-300B便携光谱反射计是针对建筑墙面、地板、天花板等反射表面和门窗玻璃透射材料的测试仪器。由于物体颜色由物体反射特性和照明条件两个因素决定,所以通过测量建筑材料的表面光谱反射比,我们可以得到物体在各标准光源的照明下所显示出的颜色特性。

  该套系统主要由四部分组成:

  ①CCD微型光谱仪。测量反射光的光谱辐射功率分布。

  ②PC计算机。接收测量数据,并给出分析报告。

  ③光谱反射测量软件。

  将上述各部分结构联机,并控制、采集、分析数据,得到物体表面的反射比和颜色参数。

  ④CIEd/0反射比测量附件。产生测量用漫射光,接收材料反射光,并送入微型光谱仪。

  光谱反射比测量步骤如下:

  (1)将计算机、微型光谱仪和反射比测量用附件连接固定正常。

  (2)将仪器测量口对准被测表面,点击参数设置,进入设置界面,如图5所示。

  在界面右侧的曝光时间第一行输入时间,例如:40ms。

  (3)点击光谱测量,测量当前点的光谱反射比。

  (4)测量完成后可以通过保存、读娶打印等功能对数据进行操作。

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