تكامل المجالات لقياس التدفق الإشعاعي أو الضوئي لمصادر الضوء

تحدد المواصفة القياسية أن حجم كرة الدمج يعتمد على حجم المصباح قيد الاختبار. لكن الخبراء يوضحون أنه بالنسبة للعديد من أغراض تطوير واختبار المنتجات ، يمكن أن توفر المجالات الأصغر دقة قياس مقبولة.

1. ما هي وظيفة تكامل الكرة وما هو تكامل الكرة؟
1.1 دمج تعليمات sphere:
• دمج المجال هي أداة سريعة ومريحة لقياس الإشعاع أو التدفق الضوئي لمصدر الضوء. غالبًا ما تستخدم هذه المجالات لتوصيف مصادر الضوء ، مثل مكونات LED المعبأة والمصابيح النهائية بأحجام مختلفة. بوضوح ، أرادت فرق قياس الاختبار وتطوير المنتج تسجيل نتائج دقيقة من اختبار sphere. لكن ممارسات القياس المحددة في بعض المعايير تؤدي إلى ارتفاع التكاليف المرتبطة بالحاجة إلى مجالات كبيرة جدًا. دعونا نفكر في سلسلة من الاختبارات المعملية ، في محاولة لتحديد مقدار الدقة التي تتأثر عندما يتم استخدام كرة أصغر من النطاق المحدد في الاختبار الروتيني ، وليس لغرض الإبلاغ عن النتائج المعملية المعتمدة.

1.2 دمج قياس نظام مقياس الطيف الكروي
يتطلب تعظيم دقة نظام القياس النظر في متغيرات متعددة أثناء اختيار واستخدام أجهزة وبرامج النظام ، خاصة عند الالتزام الصارم بمعايير CIE. بسبب الحجم الهائل ومتطلبات التكلفة التي ينطوي عليها مثل هذا الامتثال ، ترغب العديد من الشركات في فهم كيفية تأثير الحلول الوسط على دقة القياس. يمكن أن تقلل الحلول الوسط من تكاليف التوجيه المرتبطة بالاختبار ، طالما يمكن إظهار الدقة لتلبية متطلبات المهمة المطروحة.

2. كيفية اختيار الحجم المناسب لدمج الكرة？
2.1 مبدأ اختبار تكامل المجال
يجب أن تفي القياسات المطابقة لمعيار قياس منتج LED CIE S 025/2015 بمتطلبات أبعاد محددة. هناك نوعان من الأشكال الهندسية الشائعة لقياس الكرة - 2π و 4π. التكوين 4π هو التكوين الأكثر استخدامًا ويتطلب DUT (الجهاز قيد الاختبار) ليتم تثبيته في وسط الكرة. في الاختبارات التي لا يشع فيها مصدر الضوء للخلف ، يمكنك بسهولة قياس التدفق الكلي لـ DUT المركب خارج الكرة ، وتشعيع الإشعاع إلى منفذ على جانب الكرة - يسمى هندسة 2π.

في هندسة القياس 4π ، يجب أن تكون مساحة DUT أقل من 2٪ من القطر الداخلي للكرة. هذا يتوافق مع منطقة DUT تبلغ 1/10 قطر الكرة. بالنسبة للقياسات 2π التي يتم إجراؤها خارجيًا ، يجب أن يكون قطر المنفذ ≤ 1/3 قطر الكرة.

2.2. دمج منطقة تطبيق المجال
• CIE S025 المعيار هو وثيقة عالمية تهدف إلى تنسيق قياسات LED في البلدان حول العالم. شروط هذه اللائحة متاحة الآن في معايير قياس الضوء IESNA الأوروبية والأمريكية. والنتيجة النهائية هي أن المصابيح ذات القطر الصغير فقط هي التي يمكن قياسها في معظم المجالات المتكاملة ذات الحجم العملي. يجب قياس مصادر الضوء ووحدات الإنارة الأكبر حجمًا على مجالات تكاملية كبيرة جدًا أو باستخدام مقاييس الزوايا. إن مجالات التكامل الكبيرة، التي يزيد قطرها على سبيل المثال عن 3 أمتار، تكون باهظة الثمن وتتطلب مساحة كبيرة في المختبر. تتطلب مقاييس الزوايا الباهظة الثمن أيضًا ظروفًا محيطة ثابتة ومسافة عن أدوات قياس الضوء. كلا الحلين غير مقبولين لدى العديد من الشركات والمؤسسات فيما يتعلق بمهام الهندسة والاختبار اليومية.

2.3 حجم الكرة التكاملية
• دمج المجال يعمل مع مقياس الطيف للقيام بقياس معلمات القياس الضوئي وقياس الألوان وقياس الإشعاع.
• IS-0.3M/IS-0.5M مخصص لمصابيح LED ووحدات LED ومصابيح LED الصغيرة والمصابيح الصغيرة الأخرى. يتراوح نطاق اختبار التدفق من 0.001 إلى 1,999 لومن
• IS-1.0MA مخصص لمصابيح CFL أو LED. يتراوح نطاق اختبار التدفق من 0.1 إلى 199,990 لومن
• IS-1.5MA/IS-1.75MA مخصص لـ CFL، لمبة LED وأنبوب، مصباح الفلورسنت، CCFL. يتراوح نطاق اختبار التدفق من 0.1 إلى 1,999,900 لومن
• IS-2.0MA مخصص لمصابيح HID أو مصابيح الطاقة العالية. يتراوح نطاق اختبار التدفق من 0.1 إلى 1,999,900lm

3. كسر القواعد العادية
3.1 كسر القواعد الذهبية الوضع
فماذا يحدث عند "القاعدة الذهبية" دمج المجال القياسات تالفة عند قياس DUTs كبيرة جدًا؟ من الناحية العملية ، اعتمدت الشركات التي تستخدم المعايير الداخلية للاختبار قياسات تسمح بفوانيس تصل إلى 30٪ من قطر الكرة ، مقارنةً بتلك التي تسعى للحصول على حالة معملية معتمدة. عدم اليقين في القياس المتوقع في ظل ظروف المختبر هو 3-4٪.

3.2 DUT يحد من الانعكاسات الكروية
نظرًا للكرة الصغيرة نسبيًا و DUT الأكبر ، يزداد الخطأ لأن DUT يحد من الانعكاسات الكروية ، مما يترجم إلى دقة قياس أقل. ومع ذلك ، ما الحلول الوسط التي يمكن مراعاتها مع السماح للمهندسين بتحقيق نتائج مفيدة للاختبار الداخلي؟ في هذه المقالة ، نقوم بتفصيل نتائج الاختبار ، والتي حددت زيادة طفيفة في عدم اليقين مقارنة بالالتزام الصارم بمعيار CIE.

4. ما هي طريقة الاختبار المستخدمة وما هي المعدات التي ستستخدم؟
4.1 طريقة اختبار المعدات
قمنا أولاً بتصميم طاولة قياس ومجموعة من DUTs التي يمكنها محاكاة أحجام مختلفة من وحدات الإنارة. بشكل أساسي ، يعتمد كل DUT على نفس مصابيح LED المثبتة على علب بأحجام وأشكال مختلفة لمحاكاة حالات تداخل اختبار DUT المختلفة.

يحافظ فريق المعمل لدينا على شروط قياس صارمة خلال الاختبار لكل تكوين DUT:
• مزود طاقة TDK lambda قابل للبرمجة ومستقر
• وقت تكامل LED ثابت و LED في الوقت المحدد
• تبريد LED لمدة 3 دقائق أو أكثر بين القياسات
يتم تكرار الاختبار عدة مرات لكل تكوين DUT. DUT عبارة عن مصباح LED أبيض محول الفوسفور باستهلاك طاقة يبلغ 5.6 واط عند تيار محرك 0.6 أمبير.

4.2 اختبار تكوين المعدات
تم إجراء اختباراتنا باستخدام Lisunالصورة LPCE-2 (LMS-9000C) مطياف عالي الدقة يدمج نظام المجال. LPCE-2 دمج نظام اختبار LED لمقياس الطيف الكروي مخصص لمصابيح LED الفردية ومنتجات الإضاءة LED لقياس الضوء. يجب اختبار جودة مصابيح LED عن طريق التحقق من معلماتها الضوئية واللونية والكهربائية. وفق CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, الهندسة البصرية 49-3-033602, اللائحة المفوضة من قبل اللجنة (الاتحاد الأوروبي) 2019/2015, IESNA LM-63-2 و  ANSI-C78.377توصي باستخدام مصفوفة مقياس الطيف الإشعاعي مع كرة متكاملة لاختبار منتجات SSL. ال LPCE-2 يتم تطبيق النظام مع LMS-9000C مقياس الطيف CCD عالي الدقة أو LMS-9500C مقياس الطيف CCD من الدرجة العلمية، وقوالب مدمجة مع قاعدة حامل. هذه الكرة أكثر استدارة ونتيجة الاختبار أكثر دقة من كرة التكامل التقليدية. ومع ذلك، بالنسبة لمتطلبات هذه المجموعة من القياسات التجريبية، تستخدم هذه القياسات اختبارًا مرجعيًا أو معياريًا لقياس مصابيح LED الموجودة أعلى القضيب أو طاولة القياس. الحالة الأساسية هي الأصغر بين DUTs. وتمت مقارنة نتائج تكوينات DUT الأخرى مع الحالة الأساسية. ويبين الشكل 2 تكوينات DUT المختلفة.

5. ماذا كانت نتيجة الاختبار؟
كانت النتيجة أفضل مما كان متوقعا. حتى إذا تجاوزت التوصيات الواردة في المعيار المعيار عدة مرات ، فإن الخطأ هو 2٪ فقط.
تأثير حجم المنزل وهيكله مثير للدهشة. لدينا 15 × 25 ، 15 × 55 ، 15 × 67 ، 15 × 80 ، 50 × 67 سم مصنوعة من رغوة سوداء ، في حين أن DUTs المستديرة مصنوعة من البطاقات ذات الألوان الفاتحة التي تملأ معظم حجم الكرة. هذا الأخير ينتج خطأ أقل في قياس التدفق من الرغوة السوداء الأصغر حجمًا. نتائج القياس موضحة في الجدول.

6- في الختام
يجب أن تفي الاختبارات المعملية المعتمدة بالطبع بالمعايير المعمول بها. ولكن في الاختبار الداخلي ، ستجد الشركة أن التغييرات في أبعاد المصباح ترتبط بالاختلافات الصغيرة في التدفق الضوئي والقياسات اللونية.
مع زيادة حجم الجهاز قيد الاختبار ، تقل قراءة التدفق الضوئي ، ويكون تعويض الامتصاص الذاتي الضروري كبيرًا. ومع ذلك ، بعد إعادة الحساب ، تكون القياسات متكررة للغاية. هذا يعني أنه حتى DUT الكبير نسبيًا ، فإن نظام القياس المصمم جيدًا بمؤشر طلاء عاكس أعلى من 97٪ سينتج عشرات الانعكاسات في الكرة.

وتجدر الإشارة إلى أنه يجب تحديد الكرة ، ومعامل الامتصاص الذاتي لنظام مقياس الطيف الإشعاعي لكل طول موجي ، وبالتالي فإن مقدارها الإجمالي يحدد التدفق الذي يمتصه الجسم المقاس. اعتمادًا على حجم الجسم ولونه ، قد تختلف المعاملات عبر نطاق القياس بأكمله ، مما يستلزم استخدام مقياس طيف أو مقياس طيف دقيق.

تتطلب الاستنتاجات العامة حول مبادئ القياس المحددة في المعيار اختبارًا إضافيًا ومقارنة لأنظمة القياس المختلفة. ومع ذلك ، كما اتضح عند استخدام الأنظمة والممارسات الصحيحة ، يمكن الحصول على قياسات متكررة وموثوقة لمصادر الضوء الأكبر بكثير من تلك المحددة في المعيار.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

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