Messung von LED-Leuchten mit Spektroradiometer-Ulbrichtkugelsystem

Was ist ein Spektralradiometer?
A Spektralradiometer kann die Wellenlänge und Intensität des Lichts von einer Quelle bestimmen. Es wird auch die genannt geführte Ulbrichtkugel.
Spektrometer LPCE-3 können das gesamte Spektrum mit einer einzigen Aufnahme erfassen, da sie die Wellenlängen abhängig davon trennen, wo das Licht auf das Detektorarray trifft. Bei den meisten Spektrometern beeinflusst die Empfindlichkeit des Detektors gegenüber jeder Wellenlänge die Basismessung der Zählwerte, also den unkalibrierten Messwert.
Wenn Sie ein Spektrometer kalibrieren, können Sie Messwerte für spektrale Bestrahlungsstärke, spektrale Strahldichte und spektralen Fluss erhalten.
Diese Informationen werden dann von integrierter oder PC-Software und einer Vielzahl von Algorithmen verarbeitet, um Messwerte für Dinge wie Bestrahlungsstärke (W/cm2), Beleuchtung (Lux oder fc), Strahldichte (W/sr), Lichtstrom (cd), Lichtstärke (Lux oder W), Farbtemperatur (CCT), dominante Wellenlänge (DW) und Spitzenwellenlänge (W).
Erweiterte Spektrometer-Softwarepakete ermöglichen nicht nur entfernungsbasierte Candela- und PAR mol/m2/s-Berechnungen, sondern enthalten auch Funktionen wie 2- und 20-Grad-Beobachter, Basislinien-Overlay-Vergleiche, Transmission und Reflexion.

Beschreibung
Viele tragbare Geräte, die das ultraviolette (UV) bis zum nahen Infrarot (NIR)-Spektrum abdecken, sind auch im Handel in verschiedenen Verpackungsformen und -größen erhältlich. Eingebaute Optiken und ein Bordcomputer mit vorinstallierter Software sind bei Handheld-Geräten mit integriertem Bildschirm alltäglich.
Da sie über einen PC und eine USB-Verbindung mit Strom versorgt und betrieben werden, können Mini-Spektrometer überall eingesetzt werden – vom Feld bis zum Labor. Ein faseroptischer Lichtleiter wird häufig verwendet, um externe Eingangsoptiken mit dem System zu verbinden. Darüber hinaus sind Mikrospektrometer erhältlich, die sogar kleiner als ein Viertel sind und entweder in Verbindung mit einem anderen Gerät oder allein verwendet werden können.

Bedeutung des Spektralradiometers
Fernerkundungsanwendungen profitieren stark von Spektroradiometern aufgrund ihrer Fähigkeit, die spektralen Fingerabdrücke von Komponenten aus beliebigen Entfernungen zu erkennen. Obwohl es seit mindestens zwei Jahrzehnten existiert, ist seine Popularität in den letzten Jahren sprunghaft angestiegen.
Dank des technologischen Fortschritts haben wir jetzt Gadgets, die Dinge wie Beispieldaten tun, Programme ausführen und leicht herumgetragen werden können. Dies hat zur Entwicklung von Feld-Spektroradiometern geführt, die kleiner sind als ihre Gegenstücke im Labor, aber dennoch zur Messung der spektralen Eigenschaften von Lichtquellen wie Pflanzen und Überdachungen sowie für den Einsatz beim Militär verwendet werden können.
Diese Beweise zeigen, warum Spektroradiometer für aktuelle Fernerkundungs- und SPD-Messungen unerlässlich sind. Dieser Artikel zielt darauf ab, etwas Licht in die Bedeutung von Lichtkalibrierungsgeräten zu bringen, indem er die jüngsten Entwicklungen in der Fernerkundung von Licht und einige seiner vielen Einsatzmöglichkeiten in der modernen Welt diskutiert.

Funktionsprinzip eines Spektralradiometers
Es ist wichtig, ein grundlegendes Verständnis von Spektroradiometern zu haben, bevor Sie sich weiter mit den aktuellsten Entwicklungen in der Branche befassen. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um ein Gerät zur Messung bestimmter Spektralwerte in verschiedenen Lichtquellen, wie z. B. Leuchtdichte, Bestrahlungsstärke, Farbart und Strahlstärke.
Die über diese Spektrumsmessung gesammelten Informationen können verwendet werden, um die Lichtquellen zu charakterisieren und zu kalibrieren, was uns letztendlich einen umfassenden Überblick und eine Beschreibung der Lichtquelle liefert. Zur Kalibrierung wird in den meisten Fällen eine Ulbricht-Kugel oder ein schwarzer Strahler verwendet.

Wichtige Teile
Viele Teile bilden a Spektralradiometer LPCE-3, aber hier sind vier der wichtigsten:

Eingangsoptik
Die Linsen, Diffusoren und Filter, die das Licht verändern, wenn es zum ersten Mal in das System eintritt, sind Teil der Front-End-Optik eines Spektroradiometers. Für die Radiance-Fähigkeit ist eine Optik mit eher kleinem Sichtfeld notwendig.
Um den Gesamtdurchfluss zu berechnen, ist eine Ulbricht-Kugel erforderlich. Die Bestrahlung erfordert eine Optik, die sich an den Kosinus des einfallenden Lichts anpasst. Die Art des Lichts, das es erkennen kann, hängt von dem Material ab, das zum Bau dieser Teile verwendet wird.
Bei der Messung von ultraviolettem Licht werden beispielsweise häufig Quarzlinsen anstelle von Glaslinsen, optische Fasern, Teflon-Diffusoren und mit Bariumsulfat beschichtete Ulbricht-Kugeln verwendet, da sie präzise Messwerte gewährleisten.

Monochromator
Um eine Spektralantwort des Leuchtmittels zu erzeugen, ist monochromatisches Licht bei jeder Wellenlänge erforderlich, um eine Spektralanalyse einer Quelle durchzuführen. Ein Monochromator nimmt einen Wellenlängenbereich von der Quelle auf und gibt ein einzelnes, konsistentes Signal aus.
Es funktioniert ähnlich wie ein Filter und ermöglicht es Ihnen, nur einen bestimmten Bereich des gemessenen Lichtspektrums zu isolieren und durchzulassen, während der Rest ausgeblendet wird.
Dies wird durch die Eintritts- und Austrittsschlitze eines Monochromators, eine Kollimations- und Fokussieroptik und eine Wellenlängen-Dispersionsvorrichtung wie ein Beugungsgitter oder Prisma erreicht. Für spektroradiometrische Zwecke werden fast ausschließlich Beugungsgitter verwendet, weshalb sie bei der Herstellung moderner Monochromatoren verwendet werden.
Beugungsgitter zeichnen sich im Vergleich zu anderen Optionen durch ihre Anpassungsfähigkeit, geringe Dämpfung, einen breiten Wellenlängenbereich, niedrigere Kosten und eine gleichmäßigere Dispersion aus.
Je nach Aufgabenstellung kann ein Einfach- oder Doppelmonochromator sinnvoller sein; Letzteres bietet mehr Genauigkeit dank der zusätzlichen Streuung und Ablenkung der beiden Gittersätze.

Detektoren

Der Detektor von a Spektralradiometer LPCE-3 wird basierend auf dem überwachten Wellenlängenbereich, dem gewünschten Dynamikbereich und der Empfindlichkeit der Messwerte ausgewählt. Photoemissive Detektoren (z. B. Photomultiplier-Röhren), Halbleiterbauelemente (z. B. Silizium) und thermische Detektoren sind die drei Haupttypen von Detektoren, die in Spektroradiometern (z. B. Thermopile) verwendet werden.
Es sind die Bestandteile eines Detektors, die seine spektrale Empfindlichkeit beeinflussen. Es ist möglich, Photokathoden für den Einsatz in sonnenblinden Photomultiplier-Röhren herzustellen, was bedeutet, dass sie nur auf ultraviolettes Licht reagieren und sichtbares und infrarotes Licht ignorieren.

Kontroll- und Protokollierungssystem
Üblicherweise wird ein normaler Computer als Protokollierungssystem verwendet. Damit das Steuersystem ein Signal verwenden kann, muss es zunächst einer Verstärkung und Umwandlung unterzogen werden, die beide in der ersten Stufe der Signalverarbeitung stattfinden.
Für eine optimale Nutzung der erforderlichen Metriken und Eigenschaften ist es notwendig, die Kommunikationswege zwischen dem Monochromator, dem Detektorausgang und dem Computer zu optimieren. In vielen Fällen verfügt die handelsübliche Software der spektroradiometrischen Geräte bereits über hilfreiche Referenzfunktionen zur weiteren Datenberechnung, wie z. B. CIE-Farbabgleichsberechnungen.
Betrachtet man seine Hauptkomponenten, so ist eines der markantesten Verkaufsargumente die Fähigkeit, autonom zu funktionieren, ohne dass eine externe Kontrolle oder ein Analysesystem erforderlich ist. Es ist eine in sich geschlossene Einheit, die bei eigenständiger Verwendung angemessen funktionieren kann und Daten liefert, die relativ einfach auf andere Geräte übertragen werden können, z. B. auf Geräte von Drittanbietern oder als externe Displays.
Das ist auch die Grundidee hinter einem Feld Spektralradiometer LPCE-3Dadurch kann es für jede externe Anwendung genutzt werden, liefert präzise Daten und vermeidet Fehler (atmosphärisch).
Im Gegensatz zu einem Spektrometer misst dieses Instrument alle Arten von radiometrischen, photometrischen und kolorimetrischen Komponenten und bietet einen umfassenden Ansatz zur Lichtmessung. Es muss als eine Mischung aus einem Spektrometer und einem Radiometer betrachtet werden, um schnelle und präzise Messungen zu ermöglichen und gleichzeitig tragbar und erschwinglich zu sein.
Das Testen von Kompaktleuchtstofflampen (CFL), das Messen von Leuchtdioden (LED) und das Messen von Displays sind einige der häufigsten Anwendungen für Spektroradiometer (Fernseher und Monitore).
Feldspektroradiometer werden in der modernen Welt verwendet, um Sonnenschein, Ampeln und Architekturmodelle zu messen. Es ist ein Hinweis darauf, dass weitere Entwicklung erforderlich ist, da es ein immer wichtigerer Bestandteil von Anwendungen dieser Art wird.
Nun, da wir das aus dem Weg geräumt haben, lassen Sie uns einen Blick auf die Hauptrichtungen werfen, die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Spektroradiometrie einschlagen.

Neueste Trends in Fernerkundung und Spektroradiometrie
Die Welt befindet sich im Übergang zum digitalen Zeitalter. Als Ergebnis bestand ein wachsender Bedarf an solchen Geräten, um mit diesen digitalen Systemen kompatibel zu werden. Dieser Wunsch, mit den sich ständig weiterentwickelnden Bedürfnissen der Verbraucher Schritt zu halten, hat in gewisser Weise zu einem rasanten Fortschritt der Technologie geführt. Das Spektroradiometer selbst ist der überzeugendste Beweis, den wir in dieser Hinsicht haben.

Das Aufkommen digitaler Geräte
Die erste Entwicklung besteht darin, dass es Spektralwerte jetzt ohne die Hilfe eines externen Computers selbst messen kann. Darüber hinaus sind einige der jetzt auf dem Markt erhältlichen Modelle mit Touchscreen-Displays ausgestattet, die diese Geräte ergänzen können.
Dies verbessert nur die Nützlichkeit dieser Produkte in einer Atmosphäre, die immer versucht, Gemeinkosten zu sparen. Eine der faszinierendsten Tendenzen im gegenwärtigen Umfeld ist die Einführung elektronischer und digitaler Geräte zur Ergänzung analoger Aktivitäten wie Spektroradiometer.
Ein Spektroradiometer, hergestellt von LISUN mit einer Spektralkamera und einem Touchscreen-Display ist ein schönes Beispiel für dieses Konzept. Im Vergleich zu LISUNDa es sich bei dem anderen Gerät um eins der robustesten Geräte für die Fernerkundung handelt, das derzeit auf dem Markt erhältlich ist, wird deutlich, dass ein Hybrid dieser beiden Geräte höchstwahrscheinlich das nächste Ziel der Branche für den Erwerb lukrativer Marktanteile ist.

Leistungsstarke neue Schnittstellen
Dies ist eine komplementäre Entwicklung zum ersten Trend, der die Integration neuartiger Schnittstellen wie Bluetooth und NFC in komplexe Systeme beinhaltet, um Messungen, Datenerfassung und Datenübertragung zu erleichtern.
WLAN ist eine weitere Schnittstelle, die in dieser Branche die größte Leistung erbracht hat. Dadurch ist es für Spezialisten immer einfacher geworden, Messdaten nahezu sofort zu erhalten.

Miniaturisierung
Das hat nichts mit dem Formfaktor des Spektroradiometers zu tun, ist aber dennoch relevant. Es hat auch etwas mit Datenübertragung durch winzige Features wie dem weit verbreiteten USB zu tun. Es kann kleinere Geräte zur kontinuierlichen Datenerfassung, -verarbeitung und -übertragung an Fertigungslinien anschließen, wodurch der Komfort dieser Geräte viel größer wird.
Stellen Sie sich vor, Sie arbeiten in einer Biopflanzenfabrik, in der Sie jede Minute des Tages die Aktivitäten der Pflanzen überwachen müssen. Für dieses Unterfangen wäre es sehr hilfreich, ein kompaktes Feld zu haben Spektralradiometer die mit der Produktionslinie verbunden und zur Erfassung von Echtzeitdaten verwendet werden können. Und darauf konzentrieren sich derzeit die meisten Hersteller. Dies kann einen erheblichen Einfluss darauf haben, wie Luminanzdaten in einer Vielzahl von Kontexten gesammelt und kommuniziert werden, die von oberflächenbasierten Anwendungen bis zur Unterwasser-Fernerkundung reichen.

Mehrkanal-Spektroradiometer
Dies ist mit ziemlicher Sicherheit der auffälligste Trend. Die Möglichkeit, verschiedene Elemente gleichzeitig mit einem einzigen Instrument zu messen, kann für das Unternehmen sehr vorteilhaft sein.
Es wird nicht nur die Ausgaben für F&E und Herstellung senken, sondern auch zu wesentlich komplizierteren Prozessen führen. Vor allem wenn man bedenkt, dass es seine einzigartigen Nachteile hat (unterschiedliche Messzeiten und Schaltfehler).
Auch wenn die Nachteile keine unüberwindbaren Hindernisse sind, ist es durchaus sinnvoll, sie bei der Arbeit daran zu berücksichtigen, den Status quo dieser Sensorgeräte zu verändern.
Es ist vernünftig vorherzusagen, dass aufgrund des sich ständig verändernden Umfelds dieses volatilen Geschäfts, das eine der dynamischsten Branchen der Welt ist, einige weitere Trends rund um Spektroradiometer und Fernerkundung bereit sind, sich zu veröffentlichen.

Integriertes Spektralradiometersystem
Professionelle Komplettlösungen für Test- und Messgeräte sind bei erhältlich LISUN für LED-Module, Array-Engines, Lampen und Leuchten, die photometrische und elektrische Messungen ermöglichen LM-79 und andere anwendbare Normen.
Eine Ulbrichtkugel ist ein Hilfsmittel, um die gesamte Abstrahlleistung einer Leuchte räumlich zu integrieren. Wichtige photometrische und radiometrische Parameter können aus dem Gesamtstrahlungsfluss unter Verwendung von a abgeleitet werden Spektralradiometer, einschließlich der spektralen Leistungsverteilung, des Gesamtlichtstroms, der Farbkoordinaten, der zugehörigen Farbtemperatur, des Farbwiedergabeindex und so weiter.
LISUN Spektroradiometer verfügen über konkave holographische Gitter, die nach wissenschaftlichen Standards hergestellt werden.
LED-Module, Array-Engines, Lampen und Leuchten müssen ausreichend große Kugeln integrieren, um genaue Messungen zu gewährleisten. Je nach Beschaffenheit der Lichtquelle wird für die Messung eine Kugel unterschiedlicher Größe benötigt.
In 4-Geometrie muss die Gesamtfläche der Leuchte weniger als 2 % der Gesamtfläche der Innenkugel betragen. Der Durchmesser der Öffnung in einer 2-Geometrie sollte nicht größer als ein Drittel des Kugeldurchmessers sein.
Um eine übermäßige Erwärmung während des Tests zu vermeiden, sollte die Kugel ausreichend groß sein. Durch die sorgfältige Gestaltung seines Systems LISUN garantiert jederzeit zuverlässige Ergebnisse.

Lisun Instruments Limited wurde gefunden von LISUN GROUP . LISUN Das Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001:2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft LISUN Die Produkte werden auf der Grundlage von CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards entwickelt. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

Unsere Hauptprodukte sind Goniophotometer, Sphere integrieren, Spektralradiometer, Überspannungsgenerator, ESD-Simulatorpistolen, EMI-Empfänger, EMV-Testgeräte, Elektrischer Sicherheitstester, Klimakammer, Temperaturkammer, Klimakammer, Wärmekammer, Salzsprühtest, Staubprüfkammer, Wasserdichter Test, RoHS-Test (EDXRF), Glühdrahttest und Nadelflammtest.

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