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积分球光谱分析系统的测量原理介绍

积分球光谱分析系统的测量原理介绍

采用积分球与光度探头相结合的测量设备,尽管具备操作简便、性能稳定等优势,但在颜色测量方面存在不便,且难以适应非连续光谱的测量需求,因此其应用频率已逐渐降低。

积分球光谱分析系统的测量原理介绍 第1张

目前,在LED灯具光色测量领域,人们普遍采用的方法是结合积分球与光谱分析仪的测量系统。这一系统依据积分球的测量原理,只需对球面上特定点的相对光谱功率分布进行测量中为积分球系统积分球光谱分析系统的测量原理介绍,便能计算出主波长、峰值波长、半宽度、红色比、光通量、CCT、CRI、SDCM、Duv、X、Y等关键的光色参数。

使用积分球光谱分析系统的测量步骤如下:

将标准光源放入积分球中,并开启其,随后获取该光源的光谱数据yref(λ)。

将待测样品置入标准灯的位置并开启,随后获取样品灯所发出的光谱数据ytest(λ)。

由于标准灯的光谱辐射通量已经经过校准确认,根据比较法的原理,我们可以得出:

Φtest(λ)- 样品灯的光谱辐射通量

Φref(λ)- 标准灯的光谱辐射通量校准值

ytest(λ)- 球内安装样品灯时的光谱读数

yref(λ)- 球内安装标准灯时的光谱读数

3. 自吸校正

LED照明设备通常不具备光源可拆卸的特点,在积分球中进行测试时,其灯具或散热部分对光线有显著的吸收能力,这种样品对自身发出的光线所产生的吸收现象被称为自吸效应。若被测样品的尺寸和形状与标准灯具存在较大差异,积分球系统的响应常数将发生显著改变积分球光谱分析系统的测量原理介绍,从而可能导致测量误差的产生。

自吸效应是导致测量误差的最主要因素,在具体测量操作中,我们可以通过使用辅助灯泡来抵消这种效应。由于积分球表面的光谱反射率并非均匀中为积分球系统,自吸效应在各个波长上表现出了不同的特性,因此,我们通常会选择那些能够发出宽带光谱且具有全方向光强分布特性的卤素灯泡作为辅助光源。

IES LM-79-08给出的自吸校正系数如下式:

在球内装置了辅助光源与样品光源,当仅开启辅助光源时,所获得的为光谱数据读数。

在球内装置了辅助灯与常规灯,当仅开启辅助灯时,所测得的光谱数据。

因此,在运用积分球光谱分析系统进行测量操作的过程中,所需采用的完整光谱辐射通量计算公式具体表述为:

Φtest(λ)是指在球体内安置了辅助光源和样品光源的情况下,仅开启样品光源时所产生的光谱辐射通量。

Φref(λ)- 标准灯的光谱辐射通量校正值

ytest(λ)——在球内装置了辅助照明灯具与样品照明灯具,当仅开启样品照明灯具时,所获取的光谱数据。

yref(λ)——在球内装置了辅助灯与常规灯,当仅开启常规灯时,所测得的光谱数据。

α(λ)- 自吸系数

莱森光学(深圳)有限公司是一家致力于提供光机电一体化集成方案的高新技术企业中为积分球系统,公司业务涵盖光谱传感及光电应用系统的研发、制造与市场推广。

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