Explorando os diferentes usos de esferas integradas e ópticas integradas

I. A estrutura e o princípio básico de Esfera Óptica Integrada
O princípio básico de uma esfera óptica integrada é ter uma fonte de luz no centro da esfera que emite luz que é então difundida no revestimento das paredes internas da esfera. A luz difusa passa pela difusão e continua a circular até que o fluxo de luz seja o mesmo em toda a superfície interna da esfera. Em seguida, um detector montado na parede da bola lê o fluxo de luz emitido pela fonte de luz.

Geralmente, esfera óptica integradas só pode ser usado para testar a temperatura de cor, fluxo de luz, coordenadas de cor, índice de reprodução de cor, eficiência luminosa e espectro de fontes de luz que emitem luz omnidirecional. O índice de renderização de cores é a diferença entre os valores X e Y calculados pelo software do sistema de inspeção elétrica óptica e a fonte de luz padrão. Quanto menor o número, maior a precisão. A eficiência luminosa é a relação entre o fluxo total de luz emitido pela fonte de luz e a potência elétrica (watt) consumida pela fonte de luz, expressa em lm/w. Por exemplo, se o fluxo luminoso total das lâmpadas A e B for de 100 lm, respectivamente, e a lâmpada A consumir 10 W enquanto a lâmpada B consumir 20 W, então pode-se dizer que a lâmpada A é mais eficiente em termos energéticos do que a lâmpada B.

O último laboratório esfera integrada está equipado com uma sonda óptica. A sonda pode ser usada para medição e amostragem. Há um defletor pintado com o mesmo revestimento da parede interna da esfera entre a fonte de luz e a sonda para evitar que a luz da fonte brilhe diretamente na sonda. O esfera integrada no laboratório é uma esfera oca composta de ferro fundido, cujo interior é revestido com um revestimento rugoso branco, composto principalmente de sulfato de bário, que é usado principalmente para gerar reflexão difusa para tornar consistente a intensidade da luz em toda a superfície da esfera. Existem orifícios na parede da esfera para instalação de sondas que são conectadas a um medidor externo de radiação espectral de alta precisão e ação rápida.

Os diâmetros principais do esfera integradaOs usados ​​no laboratório são 0.3m, 0.5m, 1m, 1.5m, 1.75m e 2m. De acordo com lâmpadas diferentes, esferas de integração de diâmetros diferentes devem ser selecionadas para teste.

II. Método de Medição de Esfera Integradora Óptica

1. Sinal de fundo de definição relacionada:
Pode ser entendido como alguns sinais dispersos emitidos pelo sistema sem qualquer entrada de sinal. Por exemplo, quando a fonte de luz do esfera integrada não está aceso, o fluxo de luz medido deve ser 0, enquanto alguns pequenos sinais ainda podem ser lidos. Este tipo de sinal pode ser considerado como o sinal de fundo. Limite de Detecção: Refere-se ao limite mínimo que pode ser medido pelo dispositivo ou método. Para evitar a interferência do sinal de fundo, geralmente é necessário calibrar primeiro o zero, ou seja, filtrar o sinal de fundo. Em outras palavras, todos os sinais menores que o sinal de fundo serão filtrados e o sinal de fundo pode ser entendido como o limite de detecção deste dispositivo. Lâmpada padrão: várias fontes de luz elétrica usadas para replicar e manter a unidade e a transferência de valor de luminância e radiância. São instrumentos de medição padrão na medição de radiação óptica, ou seja, lâmpadas calibradas para emitir fluxo luminoso fixo em condições de calibração (corrente ou tensão específica).

2. Método de medição
Esfera Óptica Integrada adota o método de medição de comparação relativa, e o valor de medição real é calculado comparando com a lâmpada padrão, portanto, geralmente é necessário calibrar com a lâmpada padrão antes da medição. Calibração significa usar uma lâmpada padrão para permitir que o dispositivo estabeleça um padrão para comparação com o valor real medido. De fato, a calibração do dispositivo, o valor das características obtidas usando diferentes lâmpadas padrão ainda existem certos erros.

3. Etapas de teste
3.1 Preparação antes do teste
(1) Selecione uma esfera integradora de tamanho apropriado de acordo com o tamanho da fonte de luz;
(2) Selecione a lâmpada padrão mais próxima do fluxo de luz da amostra de teste para inspeção e calibração;
(3) Durante o teste, é necessário evitar que o vento do ar condicionado sopre diretamente na esfera integradora. Por um lado, a temperatura da superfície da esfera integradora flutuará quando o vento estiver soprando; por outro lado, quando a lâmpada padrão estiver acesa, a temperatura do filamento será relativamente alta. Se o vento frio soprar na lâmpada ao abrir a esfera de integração, a vida útil da lâmpada será reduzida.

3.2 Iniciando o Teste
(1) Inspeção. O dispositivo deve ser inspecionado antes do uso. Ao inspecionar, selecione uma fonte de luz padrão próxima ao fluxo de luz da amostra de teste. Deve-se prestar atenção à data e período de medição da fonte de luz padrão ao selecionar a fonte de luz padrão. Se a data não foi medida, a fonte de luz padrão está fora de controle e não pode ser usada. Depois que o certificado de medição é verificado para ser qualificado, a lâmpada padrão é instalada na esfera de integração óptica e uma fonte de alimentação CC e um medidor de energia são conectados externamente. Em seguida, a lâmpada padrão é acesa com a corrente (tensão) indicada no certificado de medição. Ao instalar, certifique-se de que a fonte de luz esteja no centro da esfera integradora. Em seguida, clique em teste contínuo na interface de operação do software até que o fluxo de luz medido atinja um estado estável e o fluxo de luz seja lido. É geralmente considerado que a mudança do fluxo de luz é inferior a 0.5% em 5 minutos para atingir um estado estável. O tempo gasto em uma única medição é de 23s, que pode ser calculado de acordo com o número de medições para determinar se o padrão estável foi alcançado. Ao usar uma fonte de alimentação CC, deve-se prestar atenção ao fato de que, quando o modo de corrente constante é selecionado, a corrente e a tensão devem ser ajustadas ao mesmo tempo, mas a corrente deve ser ajustada em uma velocidade lenta e a tensão deve ser ajustada em uma velocidade rápida. Embora a fonte de alimentação DC tenha um medidor de tensão e um medidor de corrente, se não for medido, não pode ter certeza de que os medidores de tensão e corrente exibidos estão corretos, portanto, um medidor de energia externo é necessário para monitorar os parâmetros elétricos. Se a inspeção do fluxo de luz estiver dentro da faixa de incerteza declarada pelo dispositivo, isso indica que o dispositivo está qualificado e pode ser usado diretamente, caso contrário, precisa ser calibrado.

(2) Calibração. A fonte de luz padrão deve ser usada para calibração e calibração da esfera de integração óptica, e o fluxo de luz e a temperatura da cor devem ser calibrados antes que o dispositivo possa ser usado normalmente. Além da calibração, que precisa ser feita quando a inspeção falha, a calibração precisa ser refeita quando as configurações de teste são alteradas no software ou quando a sonda é substituída, o que altera as condições originais do teste. A operação antes da calibração é semelhante à da inspeção, mas uma diferença é que a lâmpada padrão deve ser zerada antes de ser acesa. Ao zerar, nenhuma lâmpada padrão precisa ser acesa e as outras condições são as mesmas durante o teste. Depois de zerar, a lâmpada padrão acende de acordo com as condições do certificado de medição. Depois que o fluxo de luz emitido pela lâmpada padrão atingir a estabilidade, o fluxo de luz padrão e a temperatura de cor padrão devem ser inseridos na interface de operação do software e a calibração deve ser clicada para iniciar e o dispositivo concluirá automaticamente a calibração.

(3) Após a conclusão da calibração, a inspeção deve ser feita novamente antes do início do teste.

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