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24 Mar, 2022 256 Gesehen Autor: Saeed, Hamza

Wie genau funktionieren die Ulbricht-Kugeln?

Die Verwendung von LEDs hat mit dem Fortschritt der Technologie zugenommen. Um den heutigen Anforderungen gerecht zu werden, müssen LEDs daher gründlich evaluiert werden. Dies geschieht unter Verwendung standardisierter und einheitlicher LED-Testmethoden. Der LM-79-Teststandard wurde von der Illuminating Engineering Society of North America, allgemein bekannt als IESNA, entwickelt.

Es sollte vertrauenswürdigere Ergebnisse bei der Bewertung solcher Technologien liefern. Es ist erwähnenswert, dass der LM-79-Standard nur für ganze LED-Lampen oder -Leuchten gilt. Der Zweck dieses Artikels ist es zu erklären, wie ein integrierende Kugel Werk

Eine der wichtigsten Operationen in der Photometrie ist die Bestimmung der Strahlungsleistung oder des Lichtstroms von Lichtquellen mit Ulbricht-Kugeln. Die integrierende Kugel ist eine Hohlkugel mit einer diffus reflektierenden Substanz auf ihrer Innenfläche, die für eine perfekte Integration und Mischung der Lichtstrahlung sorgt. Dieses wird dann zur Analyse an einen Detektorport gesendet.

Sphere integrieren

Auch der Integrationskugel iwird auch a genannt Lumenkugel. Es handelt sich um eine Hohlkugel mit einer hochreflektierenden Oberfläche, die zum Testen von Lumen, dominanter Wellenlänge, Chromatizitätskoordinaten und Spitzenwellenlänge für Lichtquellen und Leuchten verwendet wird.

Um das Licht von einzelnen LEDs sowie von LED-Leuchtmitteln zu messen, ist die integrierende Kugel wird in Verbindung mit einem Spektroradiometer verwendet. Um die LED-Effizienz und -Wirksamkeit sicherzustellen, müssen photometrische, kolorimetrische und elektrische Eigenschaften überprüft werden. Dies kann mit Hilfe einer Ulbricht-Kugel richtig durchgeführt werden.

Funktionsweise der Integrating Sphere

Eine Lichtquelle wird vor dem Eingang der Kugel oder innerhalb der Ulbricht-Kugel platziert. Dies geschieht, um den gesamten Strahlungsfluss zu erfassen und eine Bestrahlungsstärkemessung durchzuführen.

Bei jeder dieser Messeinstellungen prallen Lichtstrahlen mehrfach auf die reflektierende Beschichtung. Dies führt zu einer gleichmäßigen Lichtverteilung im ganzen integrierende Kugel. Eine Blende reflektiert einen kleinen Teil des Lichts, das der Detektor sammelt.

Messgeometrien einer Ulbrichtkugel

Der Lichtstrom wird je nach Lampentyp in mehreren Messgeometrien berechnet.

4π-Geometrie

Mit dieser Methode wird der Lichtstrom rundum strahlender Lichtquellen berechnet. Dazu wird die Lichtquelle auf der Ulbrichtkugel zentriert. Alle in alle Richtungen emittierte Strahlung wird eingefangen.

2π-Geometrie

Die Lichtquelle befindet sich bei dieser Methode auf der Kugelwand. Dieses Design ist nur für Lichtquellen geeignet, die keine Rückstrahlung abgeben, wie z. B. LEDs.

Spezifikationen

Auch der Sphärenintegrationssystem's Anstrichmaterial entspricht CIE. Die BaSO4-Beschichtung wird verwendet, um die Kugelwände zu streichen. Mehrfachreflexionen in einem feinen Diffus sind zu sehen. Alle Prüflinge können sowohl nach oben als auch nach unten in die Kugel eingeführt werden. Zusatzscheinwerferposition, Stromkabel und Stromanschluss sind alle integriert. Es gibt ein eingebautes Netzkabel und eine Steckdose. Es ist einfach, die zu testende Lampe einzuschalten.

Das System umfasst auch zwei Fotodetektoranschlüsse, einen Glasfaseranschluss und ein Temperatursensorloch. Integrierte Kugeln bestehen traditionell aus zahlreichen Komponenten. Um die kombinierten Kugeln herzustellen, hat LISUN eine Formtechnologie entwickelt.

Ein eingebauter Kreuzlaser kann bei der Installation der Standardlampe und der zu testenden Lampe im Zentrum der optischen Kugel helfen. Dadurch wird das Testergebnis genauer.

LED-Kugeln

Integrierende Sphäre Photometer werden verwendet, um den gesamten Lichtstrom von Lampen, LEDs und Leuchten zu messen. Ulbrichtkugel-Photometer erfassen den Gesamtlichtstrom einer Lichtquelle in Lumen für eine höhere Genauigkeit bei Schmalbandquellen wie LEDs.

An Kugel integrierenDas Spektroradiometer hingegen wird benötigt, um die Spektralleistung, Farbart oder Farbwiedergabe einer Lichtquelle zu untersuchen.

Kalibrierung

Es ist ziemlich einfach zu kalibrieren integrierende Kugel Photometer, insbesondere die von LISUN angebotenen. Zunächst wird die herkömmliche Lampe im Zentrum der integrierten Kugel installiert. Die Standardlampe wird dann unter Verwendung des Kalibrierstroms eingeschaltet.

Auch der integrierte Sphäre wird dann geschlossen und die Kalibrierungsprozedur gemäß der LISUN LMS-9000C Software beginnt.

Die verwendete Instrumentierung muss kalibriert werden, um das erforderliche Maß an Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Eine Kalibrierung ist für jedes Messsystem erforderlich, das eine enthält integrierte Sphäre und ein Spektrometer. Als Kalibrierquelle dient eine Referenzlampe mit bekannter Spektralverteilung und Lichtstromwerten.

Zertifizierte Labors kalibrieren diese Lichtquellen, indem sie die Spektralverteilung und den Lichtstrom einer Referenzlampe mit einem idealen Schwarzkörperstrahler und einem Monochromator als Referenz messen. Der Hersteller kalibriert die Messeinstellungen regelmäßig, was alle 12 Monate erfolgen sollte.

LPCE-2(LMS-9000)Hochpräzises Spektroradiometer-Integrationskugelsystem

LPCE-2(LMS-9000)Hochpräzises Spektroradiometer-Integrationskugelsystem

Schritte zur Kalibrierung von Spektrometern

Bei der Messung von weißen LEDs mit einem ausgeprägten Blauanteil in ihrem Licht wird im Allgemeinen empfohlen, eine ähnliche LED für die absolute Kalibrierung zu verwenden. Denn der blaue Spektralanteil in Halogenlampen macht nur etwa 10 % der Energie aus, die entlang einer Wellenlänge von 800 nm verfügbar ist. Dies sollte alle Kalibrierungsprobleme beseitigen, die bei der Verwendung einer weißen LED mit gestreutem Licht auftreten können.

Ausgenommen von dieser Anforderung sind jedoch Geräte mit optischer Streulichtunterdrückung, die in hochwertigen Spektralradiometern eingesetzt werden. Kalibrierfehler durch Streulicht können durch den Einsatz geeigneter Filter und mathematischer Modelle sicher vermieden werden.

Vorteile

Auch der integrierende Kugel System ist ideal für die Bestimmung des Gesamtlichtstroms und der Farbe von kleinen LED-Leuchten und integrierten LED-Leuchten. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie schnelle Schätzungen ermöglicht und gleichzeitig die Notwendigkeit einer tristen Atmosphäre vermeidet.

Temperaturschwankungen in einem temperierten Raum wirken sich nicht auf die Temperatur im Kreis aus, da die Luftentwicklung begrenzt ist.

Wo können die Integrating Spheres eingesetzt werden?

Kugeln integrieren werden häufig verwendet, um Lichtleistungsmessungen zu kalibrieren und die Lichtleistung von LEDs zu messen. Bei Kameras, die integrierende Kugel wirkt als homogene Lichtquelle.

Zusammen mit einem Fotodetektor kann es den gesamten geometrischen Rückfluss messen, der von einer Lichtquelle ausgeht, sowie die Flussdichte von beleuchteten Bereichen. Die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle helfen bei der Auswahl eines geeigneten Photodetektionssystems.

Es wird auch verwendet, um Hochleistungslaserquellen zu messen. Dies liegt daran, dass der Anteil des Flusses, der von einem auf der sphärischen Oberfläche positionierten Fotodetektor empfangen wird, fast gleich dem Produkt aus dem Bruchteil des von seiner aktiven Fläche verbrauchten Oberflächenbereichs ist.

Es kann auch verwendet werden, um herauszufinden, wie leistungsfähig industrielle CO2-Laser sind. Es kann auch die Transmissions- und Reflexionseigenschaften von Objekten bestimmen.

integrierende Kugel 

Wenn ein Objekt mit einer Lichtquelle dahinter an der Eingangsöffnung der Ulbricht-Kugel positioniert wird, prallt das durchgelassene Licht von der reflektierenden Abdeckung ab und wird vom Detektor gesammelt.

Dieselbe Messung kann durchgeführt werden, indem der Gegenstand entfernt und der Ausgangsfluss der Lichtquelle direkt gemessen und dann die Durchlässigkeit berechnet wird. Alternativ können Sie den Reflexionsgrad des Objekts bestimmen, indem Sie es diagonal gegenüber der Eingangsöffnung positionieren.

Lisun Instruments Limited wurde 2003 von der LISUN GROUP gegründet. Das LISUN-Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001: 2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft basieren LISUN-Produkte auf CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

Unsere Hauptprodukte sind GoniophotometerSphere integrierenSpektralradiometerÜberspannungsgeneratorESD-SimulatorpistolenEMI-EmpfängerEMV-TestgeräteElektrischer SicherheitstesterKlimakammerTemperaturkammerKlimakammerWärmekammerSalzsprühtestStaubprüfkammerWasserdichter TestRoHS-Test (EDXRF)Glühdrahttest und  Nadelflammtest.

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