如何正确使用积分球测试不同类型的灯具

在光谱仪&积分球这套系统或光度计&积分球系统中，有两个比较重要的部分：一个是分析测量环节；另外一个就是提供测试环境的载体。这里我们主要讨论测试环境载体部分，大家都知道积分球是一个球形集合体，球体内壁涂上一层高放射涂层材料来作用光的折射。

这里将主要讨论两点：一是如何根据被测灯具的尺寸来选择合适尺寸的积分球；第二点是如何根据灯具的类型来选择测试方式。如下将讨论这两点：

第一如何根据被测灯具的尺寸来选择合适尺寸的积分球。通常积分球的尺寸从几厘米到几米不等，针对照明灯具这块，积分球的尺寸从0.3米到4米不等，0.3米以下的积分球主要用于特种测试，如激光类。我们大致可以这样分类：0.3米或0.5米的积分球主要用于单科LED的测试，因为单科LED发光较弱，如果用大尺寸的积分球，探测器可能感知不到光源，只有用0.3米或0.5米小球才刚好合适；第二个主要是1米积分球，这类积分球主要适合测试LED球泡灯，节能灯，射灯，手电筒等，这是因为二者刚好处在一个比例上；1.5米到4米之前的适合测试所有的灯具，其中3米或4米积分球主要看客户的用途和经费来决定，通常如国家实验室或第三方校准中心会采购这类超大尺寸积分球用于LED的研究和开发，具体的可以看下IS-3.0M1010P 3米新型积分球：。理论上只要被测灯的尺寸小于积分球的尺寸都可以测试，但在实际测试中，如果二者的比例偏大的话，测试误差是非常大的。比如用1.5米以上尺寸的积分球测试单科LED，其探测器很难捕捉到光源，基本上就测试不了；同样的如果用1米或1.5米测试大功率的HID灯的话，其测试误差也是非常大的；一方面是信号太强对光谱仪影响太强，另一方面由于HID灯输出功率太大会产生自吸收效应，如果不采用辅助灯设备，误差会非常大。这里要讲下自吸收效应，在IES-LM-79标准的9.2.5章节中有讲到自吸收校正。大家都知道光源是朝四周散射，周围的环境或多或少会吸收一部分光源，在用积分球测试总光通量时，如果被测灯的输出功率很大，这势必会产生自吸收效应。在CIE标准中对于积分球的选择中有提到，如果测试HID灯类是要用2米或更大尺寸的积分球。同时测试HID灯是，会采用辅助灯装置来减少这部分的误差，而辅助灯一般是卤素灯，白炽灯或白色LED光源。

第二点就是测试不同类型灯具时，改如何选择积分球测试方法。通常积分球测试方式有两种：一种是中心4π测试方法；另一种是侧开口2π测试方式。关于中心4π的测试方法，在IES-LM-79标准中有详细提到，标准中有提到中心4π测试方法适合四周发光的SSL产品；侧开口2π测试方式适合正向发光的SSL产品，不清楚的可以去看下标准的9.2.3章节。在实际测量中，像LED球泡灯，LED灯管，节能灯，HID灯等适合用4π的测量方法；而像LED路灯，LED面板灯灯适合安装在积分球侧开口做2π测试。

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