新型LED光通量测试系统及其误差分析

【摘 要】随着科学技术的不断发展，节能、高效、无污染产品越来越受到人们的欢迎。在日常生活中LED灯的使用越来越广泛，LED灯凭借其自身优势将逐渐代替传统的照明设备，保障LED灯的质量是保障人们生活的重要组成部分。通过对新型LED光通量测试系统的测试结果及其误差进行分析和探究，为提高LED灯的质量监督效果提供依据。

【Abstract】With the development of science and technology， the product with the advantages of energy saving， high efficiency， no pollution become more and more be welcomed by people. In the daily life， the use of LED lights is more and more widely. The LED light is gradually instead the traditional light with its advantage. The quality assurance of LED light is the important part of life guarantee. Paper analyzes the new LED light luminous flux testing system and its error， in order to provide refereme for improving the light quality supervision effect.

【关键词】LED灯；光通量；误差分析；光通量测试系统

【Keywords】 LED light； luminous flux； error analysis； luminous flux testing system

【中图分类号】TM923.34 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0061-02

1 概述

LED灯具有节约能源、照明效果好等特点，随着LED灯的广泛应用，LED灯的质量检测工作越来越受到人们的关注。在LED灯的检测工作中，新型LED光通量测试系统应用很广泛。在LED光通量的测试中由于环境因素、人为因素等多种因素的影响下会使光通量的测试结果存在误差，从而影响对LED灯质量控制工作的准确度。

2 LED光通量检测的现状

LED产品是一种由发光二极管构成的产品，它具有体积小、可循环利用、节约能源等特点。传统的LED光通量测试仪器是光度计和积分球这两类仪器，在进行光通量测试时通常采用积分球仪器测试法进行测试工作，主要是由于该方法操作方便、成本低而被广泛应用，但该类方法在测量时存在着很多测量问题。

2.1 积分球测试的热量不易散失问题

用传统的积分球测试光通量的过程中，由于积分球处于密闭状态使得测试过程中LED灯产生的热量无法得到有效散失，令测试结果产生误差。LED光通量测试结果与温度有着重要的联系，根据有关数据显示温度每上升10摄氏度光通量将会降低3%，因而在测试光通量时应严格控制所处环境温度。因此，积分球测试的热量不易散失问题会严重影响光通量测试结果。

2.2 积分球测试的自我吸收现象

在使用积分球仪器测量光通量时，由于积分球仪器内部需要放置挡板、LED灯光源、支撑物等许多物件，这些物品会对测量光通量的测量结果产生影响。另外，在测试不同产品时产品由于体积大小不同，积分球的体积也应随产品进行变化，但通常积分球的体积会很小不便于测量工作的进行，从而也将会造成测试误差。这类现象的发生使积分球测试LED光通量的结果差强人意，建立完善的、新型的LED光通量测试系统越来越重要。[1]

2.3 采用积分球测试的其他误差影响

应用传统的积分球测量是LED光通量测试常用的方式，近年来研究发现LED光通量的测试结果受响应的时间、外界温度、安放的方向、灯的大小等多因素控制，从而使LED光通量测量的结果发生很大误差。尽管现在已经开始采用分布式的光度计来测试总光通量，但是测量的数据结果仍然有着不同的差异。多种不可控因素的影响使得LED光通量测试结果的准确性较低。[1]

2.4 我国LED光通量检测准确性不高

对LED产品光通量的检测工作在LED产品的质量监管中是十分重要的。在我国，LED光通量检测工作与其他发达国家相比准确性相对来讲是比较低的，与美国相比我国的LED光通量检测结果准确性是其的4.2%，在技术上还存在着很大提升空间。LED产品是一种小型的元件设施，提高其光通量的准确性将会对我国的科技发展有着重大影响。另外，LED光通量检测准确性低会影响该类产品的质量，对人们的生产生活造成一定的影响。

3 新型LED光通量测试系统的研究

为提高对LED检测的准确性，保障产品质量，研究建立了新型LED光通量测试系统。该系统是由光谱仪、数据收集系统、积分球等元件M成的，将数据导入计算机进行整理分析并进行输出，从而得到准确的LED光通量数据进而进行数据研究。[2]

3.1 新型LED光通量测试系统建立要点分析

新型的LED光通量测试系统需要新型光通测量仪的使用，测量仪的原理图如图1所示，在对不同封装形式LED可见光进行检测时需要采用不同构造的夹具，从而最大程度保证LED的发光中心能够和CPC聚集器底端保持一致，也就是说CPC的焦点平面要和LED的发光中心尽可能重合，CPC夹也具有散热功能，整个测试过程和功能中被测可见光LED的光通量收集装置为CPC反光杯，反光杯内壁要加以高反射率的银反射膜覆盖，探测器为硅光电池。衰减片、V修正片以及余弦修正器要安装在CPC出光口到探测器之间，探测器的输出信号在经过电流电压转换后，可以得到被放大的最终示数。

3.2 新型LED光通量测试系统的特点

该系统采用的光谱仪属于微型多通道光谱仪，在测试过程中加快了测试速度，同时也提高了测试结果的准确度。在电路设计方面采用LED驱动电路设计，提高了光在输出过程中的稳定性，降低了测试操作中的系统误差。总体上讲，新型LED光通量测试系统具有高准确度、时间短、操作简便等特点，为LED光通量测试工作的进行提供了简便途径。

3.3 新型LED光通量测试系统的测试

新型LED光通量测试系统与传统的光通量测试仪器进行对比研究。按照新型LED光通量测试系统的要求将光源放置在所属位置进行测试工作，本次实验选用的是1W的白光LED灯源，采用新型LED光通量测试系统测试结果光通量数据为28.96lm但采用传统的测试方法结果为27.68lm。根据数据显示结果可以很明确地看出光通量的准确性得到了有效的提高。该测试系统避免了传统积分球测试内吸引起的测量误差，其短时间的测试过程也降低了温度升高带来的影响。

3.4 新型LED光通量测试系统的误差分析

新型LED光通量测试系统在一定程度上使测量结果的准确性得到了提升，但还是存在着一定的差距。光通量的测试结果受多种因素的影响，对于一个产品来讲单一的一次光通量测量结果是不能准确代表该产品质量情况的。在进行LED产品的光通量测试是应采用多方位、系统的、连续的测试方法，对测试数据进行分析时应多方面进行分析。另外，在进行现场测试时，应注意其他光源的干扰。例如，在测试路灯的光通量时应考虑到旁边路灯、植物、公共设施的影响，在测试时应降低外部环境的影响。

3.5 对LED产品的质量管理

LED产品不同于传统的照明设备，它是采用发光二极管进行照明其工作的理论更偏向于电子类商品，但在产品的安全性与电磁相容的标准要求上是与传统的照明设备大致相同的。因而LED产品的质量监管人员应准确掌握各项产品的安全标准与要求，在进行质量标准管理时应坚持严谨的工作态度，时时刻刻将质量要求放在第一位，防止不符合标准的产品进入人们的生产生活。LED产品的质量监管应采取分工合作的工作方式，合理科学的工作方式是工作顺利进行的前提。

4 对新型LED光通量测试系统研究的意义

新型LED光通量测试系统的研发提高了我国LED光通量测量方面在国际上的地位，提高了LED质量检测工作人员的工作效率，为研究新型LED产品提供了科技支持。通过新型LED光通量测试系统的研究可以发现在进行LED光通量测定时，光通量的影响因素和提高光通量准确性的方法和措施，对LED光通量测试系统的研发有重大影响。

5 结语

随着人们生活水平的提升，人们对环保、节能、安全的产品的质量日益重视，LED产品的普遍使用，使LED产品的质量受到很多关注。新型LED光通量测试系统的出现使质量检测人员的工作效率得到了有效的提高，通过对新型LED光通量测试系统的分析和研究可以令LED光通量z测工作更加准确和完善。LED产品已经进入千家万户，保障该产品的质量安全是检测人员的责任和义务，也是推动LED产品发展的动力。

【参考文献】

【1】周小丽，刘木清.新型LED光通量测试系统及其误差分析[J].光电子・激光，2014（06）：17-19.

【2】赵云.关于新型LED光通量测试系的研究[J].中国照明电器，2013（13）：67-73.