دمج المجال: مقدمة وحلول فعالة من حيث التكلفة

كمصدر ضوء ناشئ، يختلف LED كثيرًا عن مصدر الضوء التقليدي من حيث هيكله وخصائصه المضيئة. نظرًا لتأثير الامتصاص الذاتي لمصباح LED نفسه وخطأ القياس الناتج عن الدرع الداخلي للكرة المدمجة، يتم قياس خطأ التدفق البصري لـ LED بكمية كبيرة من أخطاء التدفق البصري. يجب تعديل موضع وشاشة التروس لمصدر الضوء الداخلي في مجال التكامل التقليدي لتقليل خطأ القياس. تثبت البيانات والحساب النظري لمحاكاة البرامج أنه يجب وضع مصابيح LED على الجدار الداخلي للوحدة دمج المجال و 90 درجة في نفس مستوى مسبار الكاشف.

صعوبة مصدر الضوء لمصدر الضوء هي اختبار التدفق البصري. بالمقارنة مع مصادر الضوء التقليدية، نظرًا لخصوصية مصابيح LED، على الرغم من أن لجنة الإضاءة الدولية (CIE) ومؤسسات أبحاث القياس في الولايات المتحدة وكندا ودول أخرى قد اقترحت طريقة اختبار التدفق البصري LED، إلا أنه لم يتم الاعتراف بها دوليًا حتى يومنا هذا، طريقة اختبار بسيطة مع طرق اختبار التدفق البصري المماثلة.

توجد طرق اختبار التدفق البصري LED الحالية، بما في ذلك: ① لا يمكن أن يحقق استخدام كاشفات البطارية الضوئية المطابقة الدقيقة لوظيفة LED V (π) في جميع النقاط الطيفية، خاصة أن الكاشفات الموجودة في نطاقات الموجات الزرقاء والحمراء كبيرة. يسبب أخطاء في الاختبار [1]؛ ② ضع طريقة اختبار التدفق البصري لمصادر الضوء التقليدية في دمج المجال. لأن اختبار LED دمج المجال عادة ما تكون صغيرة الحجم، حتى قطرها 5 سم فقط دمج المجال لن تكون النظرية راضية، مما يؤدي إلى الاختبار، والذي سيؤدي إلى الاختبار، والذي سيؤدي إلى الاختبار. خطأ المبدأ [2]؛ ③ إذا تم وضع الضوء القياسي على السطح الداخلي لل دمج المجاللن يتم استخدام المصابيح القياسية التقليدية التي ينبعث منها الضوء في جميع الاتجاهات، كما أن الضوء القياسي LED يصعب تحقيق المعايير الطيفية [2]. المشاكل المذكورة أعلاه جعلت اختبار التدفق البصري LED لم يتم إتقانه وتوحيده بعد، مما أثر أيضًا على التمييز في أداء LED، وهو أمر لا يفضي إلى تطوير صناعة LED. المشكلة الرئيسية في هذه المقالة هي الموضع المعقول لمصباح LED في دمج المجال جهاز يقيس إجمالي تدفق الضوء لـ LED، أي ما إذا كان يمكن وضع LED في الجدار الداخلي لـ دمج المجال.

وفقًا لخصوصية قياس التدفق البصري LED، تم تحسين قياس LED بشكل فريد في تصميم دمج المجال. في نفس الوقت، يتم استخدام الانعكاسية العالية للمادة المنعكسة، مما يحسن بشكل كبير من استقرار ودقة النظام. أظهرت النتائج التجريبية أن استقرار واتساق النظام أعلى بكثير من أنظمة اختبار LED العادية الأخرى. إنه نظام مناسب حقًا لمعلمات LED الضوئية.

أثناء استخدام دمج المجال بالنسبة لقياس التدفق البصري، على عكس مصادر الضوء العادية، فإن قياس التدفق البصري لمصادر ضوء LED يمثل تحديًا للمعدات من حيث دقة الاختبار. من ناحية، مصابيح LED عادة ما تكون أقوى من مصادر الإضاءة العادية، وعادة ما لا تضيء في كامل المساحة بالتساوي. هذه الميزة تجعل توزيع ضوء LED المباشر على سطح الكرة المدمجة غير موزع بشكل موحد. يؤدي التوزيع غير المتكافئ بشكل مباشر إلى خصائص انعكاس مختلفة للانعكاس المباشر لمصابيح LED المختلفة. نظرًا لأن موضع فم الكاشف وإعداد الحاجز ثابتان، وتظهر التوزيعات المنعكسة المختلفة بشكل مباشر على شكل تقلبات في الإشارة. في أنظمة القياس العادية، زوايا تشتت موجبة مختلفة، اتجاهات وضع مختلفة في نفس LED، مواضع مختلفة في نفس الاتجاه، وما إلى ذلك، حتى لو كان التدفق البصري هو نفسه، تظهر القيمة المقاسة اختلافات كبيرة. وفقًا لنتائج التحقق من العميل، غالبًا ما يكون تأثير اتجاه وضع نظام قياس LED العام LED أكثر من 50% على نتائج قياس التدفق البصري (الفرق بين الإشارة القصوى والحد الأدنى من الإشارة المقاسة بواسطة نفس LED في اتجاهات مختلفة) .

ما هو المجال التكاملي؟

دمج المجال هي كرة مجوفة ذات سطح داخلي منعكس بدرجة عالية.
يستخدم لتجميع أو إطلاق جهاز عالي الكفاءة يستخدم في الكرة أو يوضع في الكرة أو يوضع خارج الكرة وبالقرب من النافذة. يمكن للنافذة الصغيرة الموجودة على الكرة أن تجعل الضوء يدخل ويقترب من الكاشف.

دمج مبدأ العمل المجال والتطبيق:

اختبار معلمات لون الضوء المستخدمة في دمج المجال ومطياف مصدر الضوء:
• CIE S025 / E: 2015 Standard و EN 13032-4: 2015 الموصوفة بواسطة IESNA LM 79 تنص على أن حجم الكرة يجب أن يكون 10 مرات أكبر من حجم المصباح [2] [3]. هذا غير مناسب للأضواء الخطية ذات المساحة الإجمالية الصغيرة للقذيفة. ومن ناحية أخرى فإن المبادئ العملية التي تعتمدها العديد من مختبرات القياس الداخلي يمكن قياس المصباح بحجم 30% في قطر الكرة. لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى المقالات التالية: التقنيات العملية لقياس LED على الكرة المتكاملة وجهاز قياس الزاوية على أساس CIE025 [4]. تذكر أن كل عنصر يقدم دمج المجال سوف تتداخل مع القياس (وبالتالي يحد من إمكانية حدوث انعكاسات متعددة) وتمتص جزءًا من تدفق الضوء. ومن خلال وضع مصادر ضوئية مساعدة في الكرة، يمكن تعويض هذا التأثير من خلال تحديد معامل الامتصاص. إذا أردنا إنشاء مختبر لإصدار الشهادات في المستقبل، فيجب علينا النظر في المشورة بشأن المعايير المعمول بها. لمراقبة الجودة في المصنع، يمكنك استخدام اللوائح الخاصة بك، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار الخطأ الناجم عن حجم المصباح في المجال.

دمج المجال يعمل مع الطيف للقيام القياس الضوئي ، قياس اللون وقياس المعلمات قياس 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

ملاحظات على مجال التكامل:

1. نقاط دمج المجال يجب أن تكون عالية بما فيه الكفاية، وتغطي نطاق الطول الموجي الواسع، وأداء موثوق ومستقر، وتوحيد جيد للمواد، وأداء متسق (لنتيجة قياس مصادر الضوء القوية مثل LED، يجب أن يكون خطأ التدفق البصري أقل من ± 3٪) ، خصائص الانعكاس الطيفي المستقرة، الطلاءات متينة، لا تسقط، ليس من السهل أن تتحول إلى اللون الأصفر، وسهلة التنظيف. يمكن أن يضمن عمر الخدمة الموثوق به لمدة 10 سنوات على الأقل.

2. ال دمج المجال يجب معايرة النظام بواسطة الأضواء القياسية. يجب أن تتمتع الأضواء القياسية بثبات عالي وتكرار عالي. يجب أن يتم فحصها وتقادمها ومعايرتها وفقًا لتوجيهات توصية IESNA للتأكد من أن ZUI الخاص بها عالي الدقة ويمكن تتبعه إلى NIST.

3. المجال أكثر حساسية للكرة، وتأثير الامتصاص الذاتي أكثر حساسية. عادةً لا يتوافق حجم وشكل قياس المصباح مع حجم وشكل المصباح القياسي. يجب أن يقوم النظام الكروي المتكامل بتثبيت وامتصاص الأضواء القياسية لتصحيح الامتصاص الذاتي. خلال عملية قياس الامتصاص الذاتي برمتها لامتصاص الأضواء القياسية، يجب أن تكون كمية إشعاع الضوء مستقرة.

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, إيس-LM-80 و  ANSI-C78.377، توصي باستخدام مقياس طيف صفيف مع كرة تكامل لاختبار منتجات SSL.

ولكن إذا كانت ميزانيتك محدودة. LISUN LPCE-3 عبارة عن مقياس الطيف CCD الذي يدمج نظامًا مدمجًا للكرة لاختبار LED. إنها مناسبة للقياسات الضوئية واللونية والكهربائية لمصابيح LED ومصابيح LED الفردية. البيانات المقاسة تلبي متطلبات CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, اللائحة المفوضة من قبل اللجنة (الاتحاد الأوروبي) 2019/2015, IES LM-79-19, الهندسة البصرية 49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 ومعايير GB

العلامات:LPCE-2(LMS-9000) , LPCE-3