Mengintegrasikan bola untuk mengukur fluks pancaran atau cahaya sumber cahaya

Standar menetapkan bahwa ukuran bola integrasi didasarkan pada ukuran lampu yang diuji. Tetapi para ahli menjelaskan bahwa untuk banyak tujuan pengembangan dan pengujian produk, bola yang lebih kecil dapat memberikan akurasi pengukuran yang dapat diterima.

1. Apa fungsi integral bola dan apa integrasi bola?
1.1 Mengintegrasikan instruksi bola:
Grafik mengintegrasikan bola adalah alat yang cepat dan nyaman untuk mengukur radiasi atau fluks bercahaya dari sumber cahaya. Bola seperti itu sering digunakan untuk mengkarakterisasi sumber cahaya, seperti komponen LED yang dikemas dan luminer jadi dengan berbagai ukuran. Jelas, tim pengembangan produk dan pengukuran pengujian ingin mencatat hasil yang akurat dari pengujian bola. Tetapi praktik pengukuran yang ditentukan dalam beberapa standar menyebabkan biaya tinggi yang terkait dengan kebutuhan akan bola yang sangat besar. Mari kita pertimbangkan serangkaian tes laboratorium, mencoba menentukan seberapa besar akurasi yang terpengaruh ketika bola yang lebih kecil dari kisaran yang ditentukan digunakan dalam pengujian rutin, bukan untuk tujuan melaporkan hasil laboratorium yang terakreditasi.

1.2 Mengintegrasikan pengukuran sistem spektroradiometer bola
Memaksimalkan akurasi sistem pengukuran memerlukan pertimbangan beberapa variabel selama pemilihan dan penggunaan perangkat keras dan perangkat lunak sistem, terutama ketika secara ketat mengikuti standar CIE. Karena skala besar dan persyaratan biaya yang ditimbulkan oleh kepatuhan tersebut, banyak perusahaan ingin memahami bagaimana kompromi memengaruhi akurasi pengukuran. Kompromi dapat meminimalkan biaya perutean yang terkait dengan pengujian, selama akurasi dapat ditunjukkan untuk memenuhi persyaratan tugas yang ada.

2. Bagaimana memilih ukuran yang tepat mengintegrasikan bola？
2.1 Prinsip pengujian mengintegrasikan bola
Pengukuran sesuai dengan standar pengukuran produk LED CIE S 025/2015 harus memenuhi persyaratan dimensi tertentu. Ada dua geometri pengukuran bola yang umum – 2π dan 4π. Konfigurasi 4π adalah konfigurasi yang paling umum digunakan dan memerlukan DUT (perangkat yang sedang diuji) untuk dipasang di tengah bola. Dalam pengujian di mana sumber cahaya tidak memancar ke belakang, Anda dapat dengan lebih mudah mengukur fluks total DUT yang dipasang di luar bola, dan menyinari radiasi ke port di sisi bola – yang disebut geometri 2π.

Dalam geometri pengukuran 4π, luas DUT harus kurang dari 2% dari diameter dalam bola. Ini sesuai dengan luas DUT 1/10 diameter bola. Untuk pengukuran 2π yang dilakukan secara eksternal, diameter port harus 1/3 diameter bola.

2.2. Mengintegrasikan area aplikasi bola
Grafik CIE S025 standar adalah dokumen global yang bertujuan untuk menyelaraskan pengukuran LED di negara-negara di seluruh dunia. Ketentuan peraturan ini sekarang tersedia dalam standar pengukuran cahaya IESNA Eropa dan AS. Hasil akhirnya adalah hanya lampu berdiameter kecil yang dapat diukur pada bola integrasi berukuran paling praktis. Sumber cahaya dan luminer yang lebih besar harus diukur pada bola integrasi yang sangat besar atau menggunakan goniometer. Bola integrasi yang besar, misalnya diameter lebih dari 3 meter, mahal dan memerlukan banyak ruang laboratorium. Goniometer yang sama mahalnya memerlukan kondisi lingkungan yang konstan dan jarak dari alat ukur cahaya. Kedua solusi tersebut tidak dapat diterima oleh banyak perusahaan dan institusi untuk tugas rekayasa dan pengujian sehari-hari.

2.3. Ukuran bola integrasi
Grafik mengintegrasikan bola bekerja dengan Spektroradiometer untuk melakukan pengukuran parameter fotometri, kolorimetri dan radiometri.
• IS-0.3M/IS-0.5M untuk LED, modul LED, bohlam LED mini & lampu kecil lainnya. Kisaran pengujian fluks adalah 0.001 hingga 1,999 lm
• IS-1.0MA untuk bohlam CFL atau LED. Kisaran pengujian fluks adalah 0.1 hingga 199,990 lm
• IS-1.5MA/IS-1.75MA untuk CFL, bohlam dan tabung LED, lampu neon, CCFL. Kisaran pengujian fluks adalah 0.1 hingga 1,999,900 lm
• IS-2.0MA untuk lampu HID atau lampu berdaya tinggi. Kisaran pengujian fluks adalah 0.1 hingga 1,999,900lm

3. Melanggar aturan biasa
3.1. Aturan emas melanggar situasi
Jadi apa yang terjadi ketika "aturan emas" dari mengintegrasikan bola pengukuran rusak saat mengukur DUT yang sangat besar? Dalam praktiknya, perusahaan yang menggunakan standar internal untuk pengujian telah mengadopsi pengukuran yang memungkinkan luminer hingga 30% dari diameter bola, dibandingkan dengan perusahaan yang mencari status laboratorium terakreditasi. Ketidakpastian pengukuran yang diharapkan dalam kondisi laboratorium adalah 3-4%.

3.2. DUT membatasi pantulan bola
Karena bola yang relatif kecil dan DUT yang lebih besar, kesalahan meningkat karena DUT membatasi pantulan bola, yang berarti akurasi pengukuran yang lebih rendah. Namun, kompromi apa yang dapat dipertimbangkan sambil tetap memungkinkan para insinyur mencapai hasil yang berarti untuk pengujian internal? Dalam artikel ini, kami merinci hasil pengujian, yang mengidentifikasi sedikit peningkatan ketidakpastian dibandingkan dengan kepatuhan ketat terhadap standar CIE.

4. Metode pengujian apa yang digunakan dan peralatan apa yang akan digunakan?
4.1. Metode pengujian peralatan
Kami pertama-tama merancang meja pengukur dan satu set DUT yang dapat mensimulasikan ukuran luminer yang berbeda. Pada dasarnya, setiap DUT bergantung pada LED yang sama yang dipasang pada housing dengan ukuran dan bentuk berbeda untuk mensimulasikan situasi interferensi uji DUT yang berbeda.

Tim lab kami mempertahankan kondisi pengukuran yang ketat selama pengujian untuk setiap konfigurasi DUT:
• Catu daya TDK lambda yang dapat diprogram dan stabil
• Waktu integrasi LED konstan dan LED tepat waktu
• Pendinginan LED selama 3 menit atau lebih di antara pengukuran
Pengujian diulang beberapa kali untuk setiap konfigurasi DUT. DUT adalah LED putih yang dikonversi fosfor dengan konsumsi daya 5.6W pada arus penggerak 0.6A.

4.2. Konfigurasi peralatan uji
Pengujian kami dilakukan dengan menggunakan Lisun'S LPCE-2 (LMS-9000C) spektrometer presisi tinggi yang mengintegrasikan sistem bola. LPCE-2 Mengintegrasikan Sistem Pengujian LED Sphere Spectroradiometer untuk pengukuran cahaya LED tunggal dan produk pencahayaan LED. Kualitas LED harus diuji dengan memeriksa parameter fotometrik, kolorimetri, dan listriknya. Berdasarkan CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Teknik Optik-49-3-033602, PERATURAN DELEGASI KOMISI (UE) 2019/2015, IESNA LM-63-2 dan ANSI-C78.377, disarankan untuk menggunakan spektroradiometer larik dengan bola pengintegrasi untuk menguji produk SSL. Itu LPCE-2 sistem diterapkan dengan LMS-9000C Spektroradiometer CCD Presisi Tinggi atau LMS-9500C Spektroradiometer CCD Kelas Ilmiah, dan bola pengintegrasi cetakan dengan alas dudukan. Bola ini lebih bulat dan hasil tesnya lebih akurat dibandingkan bola integrasi tradisional. Namun, untuk persyaratan rangkaian pengukuran eksperimental ini, pengukuran tersebut menggunakan uji referensi atau benchmark untuk mengukur LED di atas batang atau meja ukur. Casing dasar adalah DUT terkecil. Hasil untuk konfigurasi DUT lainnya dibandingkan dengan kasus dasar. Gambar 2 menunjukkan konfigurasi DUT yang berbeda.

5. Bagaimana hasil tesnya?
Hasilnya lebih baik dari yang diharapkan. Bahkan jika rekomendasi yang dibuat dalam standar melebihi standar beberapa kali, kesalahannya hanya 2%.
Dampak ukuran dan struktur rumah sangat mengejutkan. DUT 15x25, 15x55, 15x67, 15x80, 50x67 cm kami terbuat dari busa hitam, sedangkan DUT bundar terbuat dari stok kartu berwarna terang yang mengisi sebagian besar volume bola. Yang terakhir menghasilkan kesalahan pengukuran fluks yang lebih kecil daripada DUT busa hitam yang lebih kecil. Hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel.

6. Kesimpulannya
Pengujian laboratorium yang terakreditasi tentunya harus memenuhi standar yang berlaku. Namun dalam pengujian internal, perusahaan akan menemukan bahwa perubahan dimensi luminer berkorelasi dengan perbedaan kecil dalam pengukuran fluks cahaya dan kolorimetri.
Ketika ukuran perangkat yang diuji meningkat, pembacaan fluks bercahaya berkurang, dan kompensasi penyerapan diri yang diperlukan menjadi signifikan. Namun, setelah perhitungan ulang, pengukurannya sangat berulang. Ini berarti bahwa bahkan DUT yang relatif besar, sistem pengukuran yang dirancang dengan baik dengan indeks lapisan reflektif lebih tinggi dari 97% akan menghasilkan selusin pantulan di bola.

Harus dicatat bahwa bola, koefisien penyerapan diri dari sistem spektroradiometer harus ditentukan untuk setiap panjang gelombang, dan dengan demikian jumlah totalnya menentukan fluks yang diserap oleh objek yang diukur. Bergantung pada ukuran dan warna objek, koefisien dapat bervariasi di seluruh rentang pengukuran, yang memerlukan penggunaan spektroradiometer atau spektrometer yang akurat.

Kesimpulan yang lebih umum tentang prinsip-prinsip pengukuran yang didefinisikan dalam standar memerlukan pengujian tambahan dan perbandingan sistem pengukuran yang berbeda. Namun, ternyata ketika sistem dan praktik yang benar digunakan, pengukuran berulang dan andal dapat diperoleh untuk sumber cahaya yang jauh lebih besar daripada yang ditentukan dalam standar.

Lisun Instrumen Terbatas ditemukan oleh LISUN GROUP di 2003. LISUN sistem kualitas telah disertifikasi secara ketat oleh ISO9001:2015. Sebagai Keanggotaan CIE, LISUN produk dirancang berdasarkan CIE, IEC dan standar internasional atau nasional lainnya. Semua produk lulus sertifikat CE dan diautentikasi oleh lab pihak ketiga.

Produk utama kami adalah Goniofotometer, Mengintegrasikan Sphere, Spectroradiometer, Generator Surge, Senjata Simulator ESD, Penerima EMI, Peralatan Uji EMC, Penguji Keamanan Listrik, Kamar Lingkungan, suhu Kamar, Kamar Iklim, Kamar Termal, Tes Semprotan Garam, Ruang Uji Debu, Uji tahan air, Uji RoHS (EDXRF), Uji Kawat Cahaya dan Uji Jarum Api.

Silakan hubungi kami jika Anda membutuhkan dukungan.
Dep Teknologi: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dep Penjualan: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:IS-*MA , IS-*MA**C , LPCE-2 (LMS-9000) , LPCE-3