DB44_T 1496.1-2014 LED 测试仪器校准方法 第1部分：积分球光谱测试系统.docx

《DB44_T 1496.1-2014 LED 测试仪器校准方法 第1部分：积分球光谱测试系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB44_T 1496.1-2014 LED 测试仪器校准方法 第1部分：积分球光谱测试系统.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、ICS.29.140.99K71备案号：46799-2015DB44广东省地方标准DB44/T1496.12014LED测试仪器校准方法第1部分积分球光谱测试系统2014-12-02发布2015-03-02实施广东省质量技术监督局发布DB44/T1496.12014前言本标准按GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写的规则起草。本标准由广东省质量技术监督局提出。本标准由广东省LED光源标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：广东省计量科学研究院、广东省中山市质量计量监督检测所。本标准起草人：朱启乐、莫凡、朱峻青、卢德润、蔡喆、刘天、彭振坚。本标准为首次发布。DB44/

2、T1496.12014LED测试仪器校准方法第1部分：积分球光谱测试系统1范围本部分规定了LED的光度和色度测试用积分球光谱测试系统的光通量、波长、相关色温和色坐标等光色参数的校准方法和校准条件。本标准适用于LED的光度和色度测试用积分球光谱测试系统的校准。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7922-2008照明光源颜色的测量方法GB/T24824-2009普通照明用LED模块测试方法GB/T24826-2009普通照明用LED灯和LED模块术语和

3、定义CIE84：1989光通量的测量（MeasurementofLuminousFlux）CIE15：2004色度学(Colorimetry)CIE127：2007LED测试方法(MeasurementofLEDs)3术语和定义GB/T24826-2009确定的及下列术语和定义适用于本标准。3.1总光通量Totalluminousflux光源向整个空间发出的光通量总和，单位为lm。3.2相关色温Correlatedcolourtemperature当某一光源的颜色与普朗克辐射体在某一温度下的颜色最接近，或在均匀色品图上的色差距离最小时，普朗克辐射体的这一温度称为该光源的相关色温。相关色温度的符

4、号为Tcp，单位为K。3.3积分球Integratingsphere积分球是用替代法快速测量LED的光通量、光谱分布和颜色的设备,其内表面为一非选择性漫反射层的空心球壳。3.4光谱辐射计Spectrocolorimeter测量光的辐射功率随波长变化的仪器。4概述积分球光谱测试系统一般由积分球和光谱辐射计组成，它是测量LED的光谱功率分布、光通量、颜色特性以及相关参数的重要设备。5计量特性1DB44/T1496.120145.1积分球球壳内表面应为一完整球面，不能有裂痕和凹凸不平等缺陷，球面涂料不能有明显变色、脱落和污染；5.2工作波长范围不得小于380nm至780nm；5.3波长的示值误差应不

5、超过1.5nm，波长重复性应不超过0.5nm；5.4光谱带宽5nm；5.5色品坐标(x,y)的示值误差不超过0.003，色品坐标重复性不超过0.0005；5.6总光通量相对示值误差不超过3.0%，总光通量重复性不超过1.0%。6校准条件6.1环境条件6.1.1校准室内温度应为（252）。相对湿度应小于65%。6.1.2测量时，电源电压调节在额定值的0.5%的范围内，电压的谐波失真应小于3%。实验室内应无强电磁场干扰，无强烈振动，无直接阳光照射。6.2校准用设备6.2.1低压汞灯，要求在380nm780nm波长范围内至少有四个明显波峰。6.2.2光通量标准灯，要求光通量年变化率不超过1.0%，光

6、功率分布和额定功率相近的为一组，每组至少两个，至少三组。6.2.3分布颜色温度标准灯，在2856K色温点时，年变化量不大于10K。7校准方法7.1波长相对示值误差在暗室环境下，将汞灯放置于被测LED测试仪器的光谱探头前，取仪器最小扫描间隔（仪器最小波长间隔应5nm），在量程范围内进行波长扫描，重复扫描三次，由仪器识别记录汞灯各特征谱线峰值波长。波长示值误差按下式公式计算：=1/3is(1)式中：i第i次波长测量值；s标称峰值波长值。7.2波长重复性7.2.1按7.1波长扫描方法，扫描标称峰值波长为435.8nm的波峰，重复6次，计算其标准偏差s,即为波长重复性。=i1(i)2s=165(2)式

7、中：i第i次波长测量值；6次测量平均值。7.3光谱带宽按照7.1的测量方法记录汞灯546.1nm的特征谱线图谱，测量其半峰宽即为光谱带宽。7.4色品坐标示值误差将分布颜色温度标准灯安装在积分球中心处，接通供电线路，在1min内将电流平缓地升到规定值。预热10min，等发光稳定后才测量色品坐标值和相关色温值。重复测量三次，取其平均值。色品坐标示值误差按下式计算：2x=1/3xixsy=1/3yiysDB44/T1496.12014(3)式中：xi，yi色品坐标第i次x、y测量值；xs，ys色品坐标x、y标准值。7.5色品坐标重复性按7.4所示的测量方法，对分布颜色温度标准灯重复测量6次，计算其标

8、准偏差，即为色品坐标重复性。=i1(xix)2=i1(yiy)2s=s=165165(4)式中：xi,yi第i次色品坐标x、y测量值；x,y6次色品坐标x、y测量平均值。7.6总光通量相对示值误差7.6.1校准总光通量前，先用一只白炽灯或卤钨灯在积分球内点燃，烘烤球壁除去潮气，同时预照被测仪器的探头，使其响应度稳定。预照时间一般为30min。7.6.2将光通量标准灯装于积分球球心。接通供电线路时，应在1min内将电流或电压平缓地升到规定值。预热5min7min，等发光稳定后才测量光通量值。测量时，要先用光通量标准灯组中的一个光通量标准灯对光谱探头进行定标，然后分别测量几组功率不同的光通量标准灯

9、，每个灯的读数不得少于3次，取其平均值作为显示值。总光通量相对示值误差按下式计算：相对示值误差=显示值-标准值标准值100%(5)7.7总光通量重复性按7.6.2所示的测量方法测量一个光通量标准灯的光通量值，重复6次，计算其标准偏差，即为光通量重复性。(i)2s=165i=1(6)式中：i第i次光通量测量值；6次测量平均值。3=Eind1A(A.1)DB44/T1496.12014附录A（资料性附录）积分球光谱测试系统测量原理A.1球理论光源的光通量可以在积分球中通过与标准灯的比较测量中得到。在测试的过程中，将待测光源和标准灯先后放置在积分球中相同的位置。将测量球体表面的间接照度作为光通量的测

10、量方法。根据乌布里希的理论，光源光通量与积分球内表面间接照度Eind相关，并可以表示为：式中：Eind积分球内表面的间接照度；球内表面的反射系数；A球的表面积。因数k:k=1A(A.2)k=(A.3)被称为“积分球系数”。在实践应用中，k与上式所给的理论值并不相同，主要是因为球在测量中不是空的。因此，k不能根据上式进行计算，而是需要通过一个基准光源（光通量标准灯）来确定。NEind,N式中：N标准灯光通量；Eind，N光通量N的间接照度。然后，根据（A.1)和（A.3)，光源光通量计算方法为：=NEindEind,N(A.4)A.2光谱法光源的一个重要参数是光谱辐射通量e，通过它可以计算光通量

11、、颜色（色品坐标和相关色温）和显色指数。A.2.1光通量的计算方法光源的光谱辐射通量可使用积分球测量，此时需要一个与匹配的探测器相结合的单色仪代替V()光探头。用这种方法，测量的是以波长为函数的光谱辐照度Ee,ind，而非间接照度Eind。当使用这种方法进行光谱测量时，球壁的光谱反射率和辐射计探头的相对光谱响应率之间不应影响结果。标准灯与被测灯之间由于光的空间分布不同产生的影响，与用积分光度计测量光通量是相同的。同时，必须使用一个已知光谱辐射通量e,N的标准灯。被测光源的光谱辐射通量能从下式中被计算得到：R,Xe,X=e,N=R,N1s()Y,X(A.5)式中：s()=R,N/e,N积分球辐射

12、计的光谱响应率；R,X被测灯X在波长处的输出信号；R,N被测灯N在波长处的输出信号；e,N标准灯N的光谱辐射通量。4DB44/T1496.12014通过已知的标准灯的光通量N和标准灯光谱能量分布S,N，可以计算被测光源的光通量：X=NS,N0(R,X/R,N）V（）dS,NV（）d0=K0m(Y,X/s()）V（）d(A.6)X=KS,N(R,X/R,N)x()Y=KS,N(R,X/R,N)y()Z=KS,N(R,X/R,N)z()式中：Km=683lm/W最大光谱光视效率。A.2.2三刺激值的计算方法三刺激值X、Y、Z用波长间隔法计算，按(A.7)进行：780380780380780380S,N(R,X/R,N)y()K=780380100(A.7)式中：x（y（z（）、）、）CIE1931XYZ色度系统的色度函数；波长间隔；K归一化系数。一般光源色测量采用5nm波长间隔，有时也可采用10nm的波长间隔。CIE1931XYZ色度系统中的色品坐标x，y，按(A.8)式计算：x=XX+Y+Zy=(A.8)YX+Y+Z5DB44/T1496.12014DB44/T14802014