Вимірювання світлодіодних світильників спектрорадіометричною інтегральною сферою

Що таке спектрорадіометр?
A спектрорадіометр може визначати довжину хвилі та інтенсивність світла від джерела. Його також називають світлодіодна інтегруюча сфера.
Спектрометри LPCE-3 можуть зібрати весь спектр за один раз, оскільки вони розділяють довжини хвиль залежно від того, де світло потрапляє на матрицю детекторів. У більшості спектрометрів чутливість детектора до кожної довжини хвилі впливає на базове вимірювання кількості імпульсів, яке є некаліброваним показанням.
Якщо ви калібруєте спектрометр, ви можете отримати показники спектральної опроміненості, спектральної яскравості та спектрального потоку.
Ця інформація потім обробляється вбудованим або комп'ютерним програмним забезпеченням та безліччю алгоритмів для генерації показників таких речей, як опроміненість (Вт/см2), освітленість (люкс або фк), яскравість (Вт/ср), світловий потік (кд), сила світла (люкс або Вт), колірна температура (ККТ), домінуюча довжина хвилі (ДВ) та пікова довжина хвилі (Вт).
Окрім можливості розрахунків кандел на основі відстані та PAR моль/м2/с, більш просунуті програмні пакети спектрометрів також містять такі можливості, як спостереження з кутами 2 та 20 градусів, порівняння базових ліній, пропускання та відбиття.

Опис
Багато портативних пристроїв, що охоплюють спектр від ультрафіолетового (УФ) до ближнього інфрачервоного (БІЧ) діапазонів, також комерційно доступні в різних формах і розмірах корпусів. Вбудована оптика та бортовий комп'ютер із попередньо встановленим програмним забезпеченням є звичайним явищем у портативних пристроях з інтегрованими екранами.
Оскільки міні-спектрометри живляться та працюють від ПК через USB-з'єднання, їх можна використовувати будь-де — від польових умов до лабораторії. Для підключення зовнішньої вхідної оптики до системи часто використовується волоконно-оптичний світловод. Крім того, доступні мікроспектрометри, які мають розмір навіть менше чверті та можуть використовуватися як разом з іншим пристроєм, так і окремо.

Важливість спектрорадіометра
Спектрорадіометри значно виграють від застосування дистанційного зондування завдяки їхній здатності виявляти спектральні відбитки компонентів з довільних відстаней. Незважаючи на те, що вони існують вже щонайменше два десятиліття, їхня популярність різко зросла в останні роки.
Завдяки технологічному прогресу ми тепер маємо гаджети, які можуть виконувати такі дії, як вибірка даних, виконання програм та легко переносити. Це призвело до розробки польових спектрорадіометрів, які менші за свої лабораторні аналоги, але все ще можуть використовуватися для вимірювання спектральних характеристик джерел світла, таких як рослини та навіси, а також для використання у військовій справі.
Ці дані демонструють, чому спектрорадіометри є важливими для сучасного дистанційного зондування та вимірювань SPD. Ця стаття має на меті пролити світло на значення пристроїв калібрування світла, обговорюючи останні розробки в галузі дистанційного зондування світла та деякі з його численних можливостей використання в сучасному світі.

інтегруюча сфера 

Принцип роботи спектрорадіометра
Перш ніж заглиблюватися в найновіші розробки в галузі, важливо мати фундаментальне розуміння спектрорадіометрів. Простіше кажучи, це обладнання, яке використовується для вимірювання певних спектральних значень у різних джерелах світла, таких як яскравість, опроміненість, кольоровість та інтенсивність випромінювання.
Інформацію, зібрану за допомогою цього вимірювання спектру, можна використовувати для характеристики та калібрування джерел світла, що зрештою надасть нам повний огляд та опис джерела світла. Для калібрування в більшості випадків використовується інтегруюча сфера або чорне тіло.

Важливі частини
Багато частин складають спектрорадіометр LPCE-3, але ось чотири найважливіші з них:

Вхідна оптика
Лінзи, розсіювачі та фільтри, які змінюють світло, коли воно вперше потрапляє в систему, входять до складу передньої оптики спектрорадіометра. Для здатності «Сяяння» необхідна оптика з досить вузьким полем зору.
Для розрахунку загального потоку необхідна інтегруюча сфера. Опромінення вимагає оптики, яка враховує косинус падаючого світла. Характер світла, яке вона може виявити, залежить від матеріалу, який використовується для виготовлення цих деталей.
Наприклад, під час вимірювання ультрафіолетового світла часто використовуються кварцові лінзи, а не скляні, оптичні волокна, тефлонові дифузори та інтегруючі сфери, покриті сульфатом барію, оскільки вони забезпечують точні показники.

Монохроматор
Для створення спектральної характеристики джерела освітлення потрібне монохроматичне світло на кожній довжині хвилі для проведення спектрального аналізу джерела. Монохроматор приймає діапазон довжин хвиль від джерела та видає єдиний, узгоджений сигнал.
Він функціонує подібно до фільтра, дозволяючи ізолювати та пропускати лише певний діапазон вимірюваного світлового спектру, блокуючи решту.
Це досягається за допомогою вхідних та вихідних щілин монохроматора, колімуючої та фокусуючої оптики, а також пристрою для розсіювання довжин хвиль, такого як дифракційна решітка або призма. Для спектрорадіометричних цілей дифракційні решітки використовуються майже повністю, тому вони використовуються у виробництві сучасних монохроматорів.
Дифракційні решітки перевершують інші варіанти завдяки своїй адаптивності, низькому затуханню, широкому діапазону довжин хвиль, нижчій вартості та більш рівномірній дисперсії.
Залежно від завдання, може бути більш доцільним одинарний або подвійний монохроматор; останній забезпечує більшу точність завдяки додатковій дисперсії та відбиванню двох наборів ґраток.

Детектори

Детектор спектрорадіометр LPCE-3 вибирається на основі діапазону довжин хвиль, що контролюється, бажаного динамічного діапазону та чутливості показань. Фотоемісійні детектори (такі як фотоелектронні помножувачі), напівпровідникові прилади (такі як кремнієві) та теплові детектори – це три основні типи детекторів, що використовуються в спектрорадіометрах (наприклад, термобатареї).
Саме складові матеріали детектора впливають на його спектральну характеристику. Можна виготовляти фотокатоди для використання в сонячно-сліпих фотопомножувачах, що означає, що вони реагують лише на ультрафіолетове світло та ігнорують видиме та інфрачервоне світло.

Система контролю та реєстрації
Зазвичай як система реєстрації використовується звичайний комп'ютер. Щоб система керування могла використовувати сигнал, він спочатку повинен пройти посилення та перетворення, що відбувається на першому етапі обробки сигналу.
Для оптимального використання необхідних метрик і характеристик необхідно оптимізувати лінії зв'язку між монохроматором, виходом детектора та комп'ютером. У багатьох випадках комерційно доступне програмне забезпечення, що постачається зі спектрорадіометричними пристроями, вже має корисні довідкові функції для подальшого обчислення даних, такі як розрахунки зіставлення кольорів CIE.
Якщо розглядати його основні компоненти, однією з його найвизначніших переваг є здатність функціонувати автономно без потреби у зовнішньому управлінні чи аналітичній системі. Це автономний пристрій, який може належним чином функціонувати самостійно та передає дані, які можна відносно легко перенести на інші пристрої, такі як ті, що належать стороннім компаніям або служать зовнішніми дисплеями.
Це також фундаментальна ідея, що лежить в основі поля спектрорадіометр LPCE-3, що дозволяє використовувати його для будь-якого зовнішнього застосування, забезпечуючи точні дані та уникаючи помилок (атмосферних).
На відміну від спектрометра, цей прилад вимірює всі види радіометричних, фотометричних та колориметричних компонентів, забезпечуючи комплексний підхід до вимірювання світла. Його слід розглядати як поєднання спектрометра та радіометра, щоб забезпечити швидкі та точні вимірювання, залишаючись портативним та доступним.
Тестування компактних люмінесцентних ламп (КЛЛ), вимірювання світлодіодів (LED) та вимірювання дисплеїв є одними з найпоширеніших застосувань спектрорадіометрів (телевізорів та моніторів).
Польові спектрорадіометри використовуються в сучасному світі для вимірювання сонячної яскравості, світлофорів та архітектурних моделей. Це ознака того, що потрібен подальший розвиток, оскільки це стає дедалі важливішим компонентом застосувань такого роду.
Тепер, коли ми з цим розібралися, давайте розглянемо основні напрямки досліджень та розробок у галузі спектрорадіометрії.

Найновіші тенденції в дистанційному зондуванні та спектрорадіометрії
Світ переходить до цифрової ери. І в результаті виникла зростаюча потреба в таких пристроях, сумісних з цими цифровими системами. Це бажання йти в ногу з постійно мінливими потребами споживачів, певною мірою, призвело до різкого прискорення розвитку технологій. Сам спектрорадіометр є найпереконливішим доказом цього.

Поява цифрових пристроїв
Перша розробка полягає в тому, що тепер він може вимірювати спектральні значення самостійно, без допомоги зовнішнього комп'ютера. Крім того, деякі моделі, доступні зараз на ринку, оснащені сенсорними дисплеями, які можуть доповнювати ці пристрої.
Це лише покращує корисність цих продуктів в середовищі, яке постійно намагається заощадити накладні витрати. Однією з найцікавіших тенденцій у сучасному середовищі є впровадження електронного та цифрового обладнання на додаток до аналогової діяльності, такого як спектрорадіометри.
Спектрорадіометр, виготовлений LISUN зі спектральною CAM та сенсорним дисплеєм є гарною ілюстрацією цієї концепції. Порівняно з LISUNЩодо іншого гаджета, одного з найнадійніших пристроїв для дистанційного зондування, доступних зараз на ринку, стає абсолютно очевидним, що гібрид цих двох пристроїв, найімовірніше, є наступною ціллю галузі для захоплення прибуткової частки ринку.

Потужні нові інтерфейси
Це доповнює першу тенденцію, яка передбачає впровадження нових інтерфейсів, таких як Bluetooth та NFC, у складні системи для полегшення вимірювання, збору та передачі даних.
WLAN – це ще один інтерфейс, який забезпечив найбільшу продуктивність у цій галузі. Завдяки цьому для спеціалістів стало простіше та легше отримувати дані вимірювань майже миттєво.

Мініатюризація
Це не має нічого спільного з форм-фактором спектрорадіометра, проте все ще актуально. Це також пов'язано з передачею даних через мініатюрні функції, такі як широко використовуваний USB. Це може підключати менші пристрої до виробничих ліній для безперервного збору, обробки та передачі даних, що значно підвищує зручність використання цих пристроїв.
Уявіть, що ви працюєте на біофабриці, де вам потрібно щохвилини стежити за діяльністю рослин. Для цього було б дуже корисно мати компактне поле. спектрорадіометр які можна підключити до виробничої лінії та використовувати для збору даних у режимі реального часу. І саме на цьому зараз зосереджують свої зусилля більшість виробників. Це може суттєво вплинути на те, як дані про яскравість збираються та передаються в різних контекстах, починаючи від наземних застосувань і закінчуючи підводним дистанційним зондуванням.

Багатоканальні спектрорадіометри
Це майже напевно найпомітніша тенденція. Можливість вимірювати різні елементи одночасно за допомогою одного приладу може бути досить корисною для бізнесу.
Це не лише знизить витрати на дослідження та розробки та виробництво, але й призведе до значно складніших процесів. Особливо враховуючи його унікальні недоліки (різний час вимірювання та похибки перемикання).
Навіть якщо ці недоліки не є нездоланними перешкодами, цілком логічно враховувати їх, працюючи над порушенням статус-кво цих сенсорних пристроїв.
Цілком логічно передбачити, що з'явиться ще кілька тенденцій, готових до прояву, навколо спектрорадіометрів та дистанційного зондування, в результаті постійно мінливого середовища цього нестабільного бізнесу, який є однією з найдинамічніших галузей у світі.

Інтегрована спектрорадіометрична система
Професійні універсальні рішення для випробувального та вимірювального обладнання доступні від LISUN для світлодіодних модулів, матричних двигунів, ламп та світильників, що дозволяє проводити фотометричні та електричні вимірювання за допомогою LM-79 та інші застосовні стандарти.
Інтегруюча сфера – це інструмент для просторового інтегрування всієї випромінювальної потужності світильника. Ключові фотометричні та радіометричні параметри можна отримати із загального випромінювального потоку за допомогою спектрорадіометр, включаючи спектральний розподіл потужності, загальний світловий потік, координати хроматичності, відповідну колірну температуру, індекс кольоропередачі тощо.
LISUN Спектрорадіометри мають увігнуті голографічні решітки, виготовлені за науковими стандартами.
Світлодіодні модулі, матричні системи, лампи та світильники повинні мати сфери достатнього розміру для забезпечення точних вимірювань. Залежно від характеристик джерела світла, для вимірювання знадобиться сфера різного розміру.
У геометрії 4 загальна площа поверхні світильника повинна бути менше 2% від загальної площі внутрішньої сфери. Діаметр отвору в геометрії 2 не повинен бути більшим за третину діаметра сфери.
Щоб уникнути надмірного нагрівання під час випробування, сфера повинна бути достатньо великою. Завдяки ретельному проектуванню її системи, LISUN гарантує надійні результати щоразу.

Lisun Компанія Instruments Limited була заснована LISUN GROUP В 2003. LISUN система якості була суворо сертифікована ISO9001: 2015. Як член CIE, LISUN продукти розроблені на основі CIE, IEC та інших міжнародних або національних стандартів. Усі продукти пройшли сертифікат CE та підтверджені сторонньою лабораторією.

Наші основні продукти Гоніофотометр, Інтегруюча сфера, Спектрорадіометр, Генератор напруги, Симулятори ESD, Приймач EMI, Тестове обладнання ЕМС, Тестер електричної безпеки, Екологічна палата, Температурна камера, Кліматична камера, Теплова камера, Тест із сольовим розпиленням, Камера для тестування пилу, Водонепроникний тест, Тест RoHS (EDXRF), Тест на свічення дроту та  Випробування полум'ям голки.

Будь ласка, не соромтеся звертатися до нас, якщо вам потрібна допомога.
Технічний відділ:  Service@Lisungroup.com , Cell/WhatsApp: +8615317907381
Відділ продажів:  Sales@Lisungroup.com , Cell/WhatsApp: +8618117273997