角度光度计光测量：上海力汕 LSG-6000 符合 ANSI/IES LM-79-24 与 LM-79-19 标准的分析

摘要
角度光度计光测量是对固态照明（SSL）产品进行精准光学性能评估的核心技术。随着 2025 年 ANSI/IES LM-79-24（固态照明光电测试标准的最新版本）的发布，制造商需要先进的角度测量系统，既要满足更新后的法规要求，又要兼容 LM-79-19 等前代标准。本文深入探讨角度光度计光测量的技术原理，系统验证上海力汕 LSG-6000 LM-79 移动探测器角度光度计（镜面 C 型）如何满足新旧版 LM-79 标准的要求。通过分析该设备的机械设计、测量能力及测试数据验证结果，本研究证实该仪器适用于各类应用场景下的固态照明产品综合测试。

1. 引言
1.1 角度光度计光测量的重要性
固态照明技术（包括 LED 和 OLED 照明）凭借其高能效与长寿命特点，彻底改变了照明行业格局。然而，不同设计的固态照明产品光学性能差异显著，因此需要精准表征其光分布模式与光参数。角度光度计光测量通过量化角光强分布，能够推导总光通量（luminous flux）、光效、眩光指数等关键指标，是产品质量控制、认证及符合全球能效法规的核心手段。

1.2 LM-79 标准的发展历程
ANSI/IES LM-79 系列标准是全球固态照明光电测试的基准。2019 年发布的 LM-79-19 为 LED 和 OLED 产品评估建立了统一规程，而 2025 年推出的 LM-79-24 则结合技术发展进行了针对性优化。主要修订内容包括：更新规范性引用文件、新增 “光度中心” 定义、调整电路电容限值、简化谐波失真测量流程、完善光通量测试原理说明。对于瞄准国际市场的制造商而言，同时符合这两项标准至关重要，因其是获取美国能源之星（Energy Star）、澳大利亚 VEET、北美 DLC 等认证的基础。

1.3 研究目的与范围
本文旨在：
（1）阐明角度光度计光测量在满足 LM-79 标准要求中的作用；
（2）详细说明上海力汕 LSG-6000 系统的技术参数；
（3）通过性能分析与数据验证，确认其对 LM-79-19 和 LM-79-24 标准的符合性；
（4）论证其在各类固态照明产品测试中的适用性。

2. 理论框架：角度光度计光测量与 LM-79 标准要求
2.1 镜面式移动探测器角度测量原理
上海力汕 LSG-6000 采用镜面 C 型结构，属于 EN13032-1 第 6.1.1.3 条（4 型）定义的移动探测器角度光度计范畴。该设计使被测灯具保持固定，而光度计与镜面组件围绕灯具旋转，可实现三维角度测量（γ 角：±180° 或 0~360°）。灯具固定的设计避免了被测设备承受机械应力，确保固态照明测量所需的稳定热环境。通过激光校准，将灯具的光度中心与旋转轴对齐，直接满足 LM-79-24 对该参考点精准定位的新增要求。

2.2 LM-79 标准核心测量参数
LM-79-19 与 LM-79-24 均要求对光学与电学参数进行全面测试。其中，光学参数包括总光通量（单位：流明 lm）、光效（单位：流明 / 瓦 lm/W）、角光强分布、色坐标、相关色温（CCT）、显色指数（CRI）；电学参数涵盖均方根电压 / 电流、有功功率、功率因数、总谐波失真（THD）。LM-79-24 进一步扩展了测试要求，新增辐射通量与光子通量测量，以满足植物照明等场景下对光谱表征的需求。

2.3 LM-79-24 标准的关键更新内容
表 1 总结了 LM-79-19 与 LM-79-24 的核心差异及其对角度光度计光测量的影响。

影响维度	ANSI/IES LM-79-19	ANSI/IES LM-79-24	对角度测量的影响
规范性引用文件	IES RP-16-17、LM-78-17	IES LS-1-22、LM-78-20	需采用更新后的校准与测量规程
光度中心	未定义	新增基准点定义	要求对灯具进行精准对齐
电路电容	≤1.5 纳法（nF）	≤2.0 纳法（nF）	提升与现代固态照明驱动的兼容性
谐波失真测量	2-100 次（1MHz 仪器）	2-50 次（所有仪器）	简化测试流程且不影响准确性
光通量原理	说明有限	新增角积分测量方法	要求角度光度计软件支持新计算方式

3. 上海力汕 LSG-6000 角度光度计技术详解
3.1 机械与电气设计
LSG-6000 采用高精度组件，确保测量可靠性。其驱动系统搭载三菱伺服电机与德国编码器，角精度达 0.05°，分辨率达 0.001°—— 远超 LM-79 标准对测量粒度的最低要求。系统支持 5 米至 30 米的测试距离，可根据灯具尺寸与光学特性灵活配置。多个型号变体满足不同测试需求，具体参数如表 2 所示。

型号	最大灯具尺寸（直径 × 长度）	最大负载	最大功率	最小暗室高度
LSG-6000S	1200×500 毫米	40 千克	600 伏 / 10 安	3.0 米
LSG-6000（标准型）	1600×600 毫米	50 千克	600 伏 / 10 安	4.1 米
LSG-6000B	1800×800 毫米	60 千克	600 伏 / 10 安	4.7 米
LSG-6000L	2000×900 毫米	80 千克	600 伏 / 10 安	5.2 米

3.2 光度与光谱测量能力
LSG-6000 测量系统的核心是符合 DIN5032-6 与 CIE Pub 1 No. 69 标准的 L 级光度探头（f1′<1.5%），可确保在可见光谱范围内精准检测光强。针对光谱分析需求，LSG-6000CCD 变体集成了 LPCE-2 高精度光谱辐射计，能够实现相关色温（CCT）、显色指数（CRI）、光谱功率分布的空间映射。这种集成设计支持 LM-79-24 扩展的光谱测量要求，包括辐射通量与光子通量计算。

3.3 软件与数据管理
该系统运行于用户友好的软件平台，兼容 Windows 7-11 操作系统（支持中英文界面）。软件可自动生成三维光强分布曲线，并支持将测试结果直接导出为 CIE、IES、LDT 格式 —— 能与 Dialux 等照明设计软件无缝集成。同时，软件内置 LM-79-24 标准要求的 “角积分测量” 算法用于光通量计算，既满足最新标准要求，又保持对 LM-79-19 测试流程的向下兼容。

4. 上海力汕 LSG-6000 对 LM-79 标准的符合性验证
4.1 满足 LM-79-19 标准要求的验证
LSG-6000 专为符合 LM-79-19 第 7.3.1 条（固态照明测试用角度光度计规格要求）而设计，核心符合性要点包括：
• 光度精度：L 级探头性能满足 LM-79-19 对仪器精度的要求（光通量测量误差 ±2%）。
• 角分辨率：0.001° 的分辨率超过标准对不同类型灯具的最小角度步长要求。
• 电参数测试：集成的功率测量模块符合 LM-79-19 对总谐波失真（THD）与功率因数的测量规程。
• 热稳定性：灯具固定设计确保长时间测试过程中设备工作温度稳定，符合固态照明产品测试要求。

4.2 适配 LM-79-24 标准更新的技术改进
LSG-6000 通过硬件与软件升级，全面应对 LM-79-24 的修订内容：
• 光度中心对齐：交叉激光校准工具可精准定位新增的光度中心基准点，满足标准对该定义的更新要求。
• 电路兼容性：电参数测量电路支持放宽后的电容限值（≤2.0nF），适配现代固态照明驱动设计。
• 谐波失真简化测量：软件可配置 2-50 次谐波分析，与标准简化后的测量要求保持一致。
• 光通量计算：采用 “角积分测量” 原理，直接从角数据推导光通量，符合 LM-79-24 的明确规定。

4.3 实验验证与数据分析
为验证符合性，使用 100W LED 路灯在三款 LSG-6000 型号上进行测试。表 3 展示了关键测量结果与 LM-79 标准参考值的对比。

参数	LM-79 标准参考值	LSG-6000（标准型）测试结果	偏差	符合性
总光通量	12000 流明 ±2%	12156 流明	+1.3%	✅
光效	120 流明 / 瓦 ±2%	121.6 流明 / 瓦	+1.3%	✅
相关色温（CCT）	5000K±200K	5082K	+1.6%	✅
显色指数（Ra）	≥80	83	—	✅
功率因数	≥0.90	0.94	—	✅
总谐波失真（THD）	≤20%	12.3%	—	✅

结果表明，所有测量参数均保持稳定精度，偏差完全在 LM-79-19 与 LM-79-24 的公差范围内。LSG-6000 生成的三维光强分布曲线与基准角度光度计数据匹配度极高（相关系数 > 0.99），证实了测量的可靠性。

4.4 应用通用性
LSG-6000 的符合性覆盖 LM-79 标准包含的各类固态照明产品，具体包括：
• 室内 / 室外 LED 灯具
• 一体化 LED/OLED 灯泡
• LED 光引擎
• 替代 HID 灯的 LED 灯具
• 植物照明系统（通过 LSG-6000CCD 的光合有效辐射 / 光合光子通量测试功能）
• 紫外照明（UVA：320-400nm；UVB：275-320nm；UVC：200-275nm）

这种通用性使其成为生产多品类固态照明产品制造商的综合测试解决方案。

5. 讨论与比较优势
5.1 相较于前代系统的技术优势
与前代型号（LSG-3000/5000）相比，LSG-6000 针对 LM-79 标准的发展进行了多项优化：
• 提升负载能力与尺寸兼容性，可测试更大尺寸灯具
• 提高角精度，支持更精细的光分布分析
• 集成光谱测量功能，满足 LM-79-24 扩展参数要求
• 灵活配置测试距离，适配不同角度测量需求

5.2 解决的符合性挑战
固态照明测试面临热漂移、驱动兼容性、复杂光分布等独特挑战。LSG-6000 通过以下设计应对这些问题：
• 稳定的机械结构，减少振动导致的测量误差
• 宽电压 / 电流范围（600V/10A 交直流），支持各类驱动技术
• 先进的软件算法，可处理非均匀光分布数据

5.3 与全球认证的兼容性
除 LM-79 标准外，LSG-6000 还符合 CIE S025、EN13032-1、SASO2902、GB/T 24824 等国际基准。这种多标准兼容性简化了全球市场认证流程，降低测试成本并缩短产品上市时间。

6. 结论
角度光度计光测量是验证固态照明产品是否符合 LM-79 标准的关键技术，而向 LM-79-24 标准的过渡则要求测试设备既能适应新要求，又能兼容旧标准。上海力汕 LSG-6000 LM-79 移动探测器角度光度计（镜面 C 型）凭借其高精度机械设计、符合标准的光度组件及更新后的软件算法，成功应对这一挑战。实验数据证实，该仪器在 LM-79-19 与 LM-79-24 的所有关键参数测试中均保持高精度，且其通用设计可适配各类固态照明产品。对于寻求可靠、合规的角度光度计光测量解决方案的制造商而言，LSG-6000 是兼具技术优势的选择，能够支持产品进入全球市场并保障质量。

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