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2023-07-19 155 次

立式分布光度计的研究与应用

一、立式分布光度计用途
近几年,半导体照明技术快速发展,随之而来的是半导体照明灯具也得到了极大发展。这就要求有相应的检测理论、检测技术、检测仪器、检测标准对出现的新产品进行检测和评估,立式分布光度计是照明灯具的核心检测设备。

立式式分布光度计主要用于检测传统照明灯具,要求灯具光输出对于温度的变化不敏感,对于姿态的变化不敏感;如果灯具光通量随温度或姿态的改变而出现较大变化,则该类型分布光度计不适用。半导体照明产品对于温度非常敏感,显然不能采用灯转式分布光度计测量。

LM-79立式分布光度计系统 LSG 6000

LM-79立式分布光度计系统 LSG 6000

立式分布光度计把灯具固定在测量球面的中心,在整个测量过程中,灯具的姿态不会改变,转动角只有360º,且高度不变,所以能够满足所有类型的灯具测量。特别是对于半导体照明灯具,根据LM-79规范的要求,须采用该类型分布光度计进行测量。

立式分布光度计主要用于测量灯具的光强空间分布、颜色空间分布,并根据测量结果输出各种测量报告:
一盏灯被点亮,其在以灯具为球心的4π空间内的光输出并不完全一样,即在某一个球面上各点的光强值不同。对于每一种特定的灯具,为了提高光输出的使用效率,总是设计成特定光型的光束分布。分布光度计采用一个转动机构,等效于使一个光度探头在一个等半径的球面上移动,从而测得覆盖整个球面若干点的光强值,再采用一定的算法,绘制出光强分布图,即为该灯具的光型。把测量光型与设计光型比较,从而得出改进方案,或作为判定测试是否合格的依据。

除了灯具在空间的光强分布图以外,也需要灯具在空间的色度分布图,这是LM-79-08标准里面的明确要求。色度测量和光度测量有很大不同。色度测量需要测得整个可见光谱,然后进行颜色计算,所以不能采用光度探头来测量颜色,而必须采用光谱仪。通常系统都采用CCD光谱仪测量颜色。当需要测量颜色时,把光纤探头移到光度探头正前方,按照设定的角度步进值转动反射镜或灯具,从而测量灯具在空间某点的颜色分布情况。

二、对配光曲线的认识
一般情况下,我们最关心的是这一盏灯是否能够照亮我们希望它照亮的地方,不照亮它不该照亮的地方。而这可以由分布光度计中配光曲线所描述,这也就说明了我们为什么要测量配光曲线。

什么是配光曲线?
配光曲线又叫发光强度分布曲线,是描述光源或灯具发光的空间分布特性的一条曲线。

配光曲线的表示方法:
1、 极坐标表示法:这种方法通常用于描述室内和道路的灯具的光分布。它很形象地以极坐标的原点表示灯具的光中心,以一定方向的矢量表示光强的大小,以极坐标的角度表示光强矢量与光轴之间的夹。极坐标表示法的好处就是形象,直观。
2、 直角坐标表示法:此方法通常用于描述泛光灯和配光非常窄的灯具或光源的光分布。用直角坐标的原点表示光中心,用横坐标表示方向角,用纵坐标表示光强。直角坐标表示法的好处是便于查看不同角度的光强数值。
3、 坐标系统:不同光源、灯具向空间各个方向射出的光通量是很不一样的。 空间图最能直观地描绘光分布的特性。分布光度计测试方法是把各个方向上测得的光强,以一条条矢径的形式画在一个球坐标系上。 假定光源就在坐标系的极点上,这些矢量合起来就构成了“光分布体”。灯具的光强通常在许多平面中测得。在各式各样可能的测试平面中,有三种平面系统已被证明特别有用。

A-α平面:
A-平面坐标系统的说明如图。极轴在竖直方向。竖直半平面内的角度数据叫做α角度,到此平面的垂直角度是A角度。使用(A, α)坐标指示球面上的某点。α 0 ° 在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点(0,0),并且α 0 °平面垂直于灯具口面。α角度的范围是从-90 °至90 °。A角度范围从-180 °到180 °,-90 °将在最低点,90 °在最高点。汽车车灯光度数据通常使用A-α平面坐标系统。

B-β平面:
B-平面坐标系统的说明如图。极轴在水平方向。水平半平面内的角度数据叫做H角度,到此平面的垂直角度是V角度。使用(H,V)坐标指示球面上的某点。H 0 °在赤道圈上。灯具口面通常瞄准点(0,0),并且V 0 °平面垂直于灯具口面。H角度的范围是从-90 °至90°。V角度范围从-180 °到180 °,-90 °将在最低点,90 °在最高点。泛光灯光度数据通常使用B-β平面坐标系统。

C-γ平面:
    在C-平面坐标系统中,极轴是垂直的,如图所示。在垂直半平面测量的角度是γ角度,以及到此半平面的水平角度是C角度。灯具发光口面通常瞄准坐标系中的(C0,γ0)点。γ角度范围从0°(最低点)到180°(最高点)。C平面在角度范围从0°到360°,如图所示。在光度学中C0参考平面位置,通常是平行于灯具的辅助轴线。C-γ平面坐标系统通常用于室内照明和道路照明的分布光度计测试中并得到广泛的承认。

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