1 光強(qiáng)度的測量方法
把光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈,led和配有v(λ)濾光片的硅光電二極管安裝和調(diào)試在光具座上,特別是嚴(yán)格地調(diào)燈絲位置,led發(fā)光部位及接受面位置。
先用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)硅光電二極管,c=e/s
式中es=is/(d2s)
d s是標(biāo)準(zhǔn)燈與接受器之間的距離,i s是標(biāo)準(zhǔn)燈的光強(qiáng)度,r s是標(biāo)準(zhǔn)燈的響應(yīng)。
e s=c •r t式中e t是被測led的照度,r t是被測led的響應(yīng),則led的光強(qiáng)度i t為:i t=e t •d2t
式中d t 是led與接受面之距離。
對于led來講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測量距離下,光強(qiáng)值會變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強(qiáng)值也會變化。因此,為了提高測量精度,應(yīng)該把測量距離和接受面積大小相對地給予固定為好。例如,測量距離按照gie推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測量距離下,led轉(zhuǎn)角不同,其光強(qiáng)也相應(yīng)地有變化,因此為了獲得*值,讀出zui大讀數(shù)r t為佳。
2 光通量的測量方法
光通量測量在變角光度計(jì)的轉(zhuǎn)臺上進(jìn)行,轉(zhuǎn)臺上安轉(zhuǎn)了led,該轉(zhuǎn)臺在其水平面上繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)±90度,led在垂直面上繞著測光軸旋轉(zhuǎn)360度。在水平面上和垂直面上的轉(zhuǎn)角的控制是通過步進(jìn)馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)臺在導(dǎo)軌上隨意移動,當(dāng)測量標(biāo)準(zhǔn)燈時,轉(zhuǎn)臺應(yīng)離開導(dǎo)軌。
測量時大轉(zhuǎn)盤在水平面上繞垂直軸旋轉(zhuǎn),步進(jìn)角度為0.9°,正方向90°,反方向90°。led自身也在旋轉(zhuǎn),在每一個水平角度下,垂直平面上每隔18°進(jìn)行一次信號采集,轉(zhuǎn)完360°之后共采集到20個數(shù)據(jù),按下式計(jì)算總光通量。
如果大盤旋轉(zhuǎn)0°~90°時,小盤轉(zhuǎn)0°~360°即可。但是大盤旋轉(zhuǎn)0°~90°時,有可能led安裝不均勻(不對稱)而引起誤差,因此的解決辦法是大盤轉(zhuǎn)-90°~0°~90°,小盤仍然轉(zhuǎn)0°~360°,把大盤0°~90°和-90°~0°兩個范圍內(nèi)值相等的角度上的照度值取平均值來作為0°~90°內(nèi)的值。
led總光通量測量的第二種方法是積分求法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行,但測量精度不高。led的總光通量計(jì)算方法如下,先計(jì)算離積分球入射窗口(入射窗口面積 a)1 距離上標(biāo)準(zhǔn)燈(光強(qiáng)值 i s)進(jìn)入積分球內(nèi)的光通量φs,φs=i s • a /i 2
讀出接收器上的光電流信號i s,然后把led置于窗口上,讀出相應(yīng)的接收器光電流信號it,則led的總光通量φ為:
φt=it/isφs•k
式中 k 為色修正系數(shù)
3 led的光譜功率分布測量方法:
發(fā)光二極管的光譜功率分布測量,目的是掌握led的光譜特性和色度,再者是為了對已測得的led的光度量值進(jìn)行修正。
在測量led光譜功率分布時,應(yīng)注意以下幾點(diǎn),一個是在與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度進(jìn)行比較時由于標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜輻強(qiáng)度比led強(qiáng)得多,為了避免這個問題,在標(biāo)準(zhǔn)燈前加一個中性濾光片,使它的光譜輻強(qiáng)度接近于led。
led的光譜寬度很窄,為了準(zhǔn)確地描繪led的光譜分布輪廓,采用窄帶波長寬度的單色儀進(jìn)行測量,波長間隔為1nm為好。
按下式計(jì)算led的光譜功率分布e t。
etλ=esλ•itλ/isλ
式中 i 是標(biāo)準(zhǔn)燈在波長 i 處的響應(yīng);e 是標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜功率分布;i 是led在波長λ處的響應(yīng)。
led的色坐標(biāo)計(jì)算公式為:
x=∫etλ•xλdλ
y=∫etλ•ydλ
z=∫etλ•ydλ
色坐標(biāo)為:
x=x/(x+y+z)
y=y(tǒng)/(x+y+z)
也可計(jì)算led的主波長和色純度。
發(fā)光二極管也與普通二極管一樣由pn結(jié)構(gòu)成,也具有單向?qū)щ娦?。它廣泛應(yīng)用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中、作電源指示或電平指示。
發(fā)光二極管的主要特性表
* cd(坎德拉)發(fā)光強(qiáng)度的單位
單個led光通量測試推薦使用tes-133光強(qiáng)測試儀