作业帮LED光度测量原理
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/28 00:23:53
LED光度测量原理
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1光强度的测量方法
把光强标准灯,LED和配有V（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上,特别是严格地调灯丝位置,LED发光部位及接受面位置.
先用光强标准灯校准硅光电二极管,C＝E/S
式中Es＝IS/(d2s)
ds是标准灯与接受器之间的距离,Is是标准灯的光强度,Rs是标准灯的响应.
Es＝C•Rt式中Et是被测LED的照度,Rt是被测LED的响应,则LED的光强度It为：It＝Et•d2t 式中dt是LED与接受面之距离.
对于LED来讲,其发光面是圆盖形状的,光分布是很特殊的,所以在不同的测量距离下,光强值会变化,偏离距离平方反比定律,即使固定了测量距离,但是由于接受器接受面积不同,其光强值也会变化.因此,为了提高测量精度,应该把测量距离和接受面积大小相对地给予固定为好.例如,测量距离按照GIE推荐采用316mm,接受器面积固定为10×10mm.在同一测量距离下,LED转角不同,其光强也相应地有变化,因此为了获得最佳值,最好读出最大读数Rt为佳.
2光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行,转台上安转了LED,该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±90度,LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度.在水平面上和垂直面上的转角的控制是通过步进马达来实现的.转台在导轨上随意移动,当测量标准灯时,转台应离开导轨.
测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转,步进角度为0.9°,正方向90°,反方向90°.LED自身也在旋转,在每一个水平角度下,垂直平面上每隔18°进行一次信号采集,转完360°之后共采集到20个数据,按下式计算总光通量.
如果大盘旋转0°～90°时,小盘转0°～360°即可.但是大盘旋转0°～90°时,有可能LED安装不均匀（不对称）而引起误差,因此最好的解决办法是大盘转－90°～0°～90°,小盘仍然转0°～360°,把大盘0°～90°和－90°～0°两个范围内绝对值相等的角度上的照度值取平均值来作为0°～90°内的值.
LED总光通量测量的第二种方法是积分求法.此方法的优点是简单易行,但测量精度不高.LED的总光通量计算方法如下,先计算离积分球入射窗口（入射窗口面积A）1距离上标准灯（光强值Is）进入积分球内的光通量Φs,Φs＝Is•A／I2 读出接收器上的光电流信号is,然后把LED置于窗口上,读出相应的接收器光电流信号it,则LED的总光通量Φ为：
Φt=It/IsΦs•K
式中K为色修正系数.
LED的光谱功率分布测量方法：
发光二极管的光谱功率分布测量,目的是掌握LED的光谱特性和色度,再者是为了对已测得的LED的光度量值进行修正.
在测量LED光谱功率分布时,应注意以下几点,一个是在与标准光谱辐照度进行比较时由于标准灯的光谱辐强度比LED强得多,为了避免这个问题,最好在标准灯前加一个中性滤光片,使它的光谱辐强度接近于LED.
LED的光谱宽度很窄,为了准确地描绘LED的光谱分布轮廓,最好采用窄带波长宽度的单色仪进行测量,波长间隔为1nm为好.
按下式计算LED的光谱功率分布Et.
Etλ=Esλ•Itλ/Isλ
式中i是标准灯在波长i处的响应；E是标准灯的光谱功率分布；i是LED在波长λ处的响应.
LED的色坐标计算公式为：
x=∫Etλ•xλdλ
y=∫Etλ•ydλ
z=∫Etλ•ydλ
色坐标为：
x＝X/(X+Y+Z)
y＝X/(X+Y+Z)
也可计算LED的主波长和色纯度.
1光强度的测量方法
把光强标准灯,LED和配有V（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上,特别是严格地调灯丝位置,LED发光部位及接受面位置.
先用光强标准灯校准硅光电二极管,C＝E/S
式中Es＝IS/(d2s)
ds是标准灯与接受器之间的距离,Is是标准灯的光强度,Rs是标准灯的响应.
Es＝C•Rt式中Et是被测LED的照度,Rt是被测LED的响应,则LED的光强度It为：It＝Et•d2t 式中dt是LED与接受面之距离.
对于LED来讲,其发光面是圆盖形状的,光分布是很特殊的,所以在不同的测量距离下,光强值会变化,偏离距离平方反比定律,即使固定了测量距离,但是由于接受器接受面积不同,其光强值也会变化.因此,为了提高测量精度,应该把测量距离和接受面积大小相对地给予固定为好.例如,测量距离按照GIE推荐采用316mm,接受器面积固定为10×10mm.在同一测量距离下,LED转角不同,其光强也相应地有变化,因此为了获得最佳值,最好读出最大读数Rt为佳.
2光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行,转台上安转了LED,该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±90度,LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度.在水平面上和垂直面上的转角的控制是通过步进马达来实现的.转台在导轨上随意移动,当测量标准灯时,转台应离开导轨.
测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转,步进角度为0.9°,正方向90°,反方向90°.LED自身也在旋转,在每一个水平角度下,垂直平面上每隔18°进行一次信号采集,转完360°之后共采集到20个数据,按下式计算总光通量.
如果大盘旋转0°～90°时,小盘转0°～360°即可.但是大盘旋转0°～90°时,有可能LED安装不均匀（不对称）而引起误差,因此最好的解决办法是大盘转－90°～0°～90°,小盘仍然转0°～360°,把大盘0°～90°和－90°～0°两个范围内绝对值相等的角度上的照度值取平均值来作为0°～90°内的值.
LED总光通量测量的第二种方法是积分求法.此方法的优点是简单易行,但测量精度不高.LED的总光通量计算方法如下,先计算离积分球入射窗口（入射窗口面积A）1距离上标准灯（光强值Is）进入积分球内的光通量Φs,Φs＝Is•A／I2 读出接收器上的光电流信号is,然后把LED置于窗口上,读出相应的接收器光电流信号it,则LED的总光通量Φ为：
Φt=It/IsΦs•K
式中K为色修正系数.
LED的光谱功率分布测量方法：
发光二极管的光谱功率分布测量,目的是掌握LED的光谱特性和色度,再者是为了对已测得的LED的光度量值进行修正.
在测量LED光谱功率分布时,应注意以下几点,一个是在与标准光谱辐照度进行比较时由于标准灯的光谱辐强度比LED强得多,为了避免这个问题,最好在标准灯前加一个中性滤光片,使它的光谱辐强度接近于LED.
LED的光谱宽度很窄,为了准确地描绘LED的光谱分布轮廓,最好采用窄带波长宽度的单色仪进行测量,波长间隔为1nm为好.
按下式计算LED的光谱功率分布Et.
Etλ=Esλ•Itλ/Isλ
式中i是标准灯在波长i处的响应；E是标准灯的光谱功率分布；i是LED在波长λ处的响应.
LED的色坐标计算公式为：
x=∫Etλ•xλdλ
y=∫Etλ•ydλ
z=∫Etλ•ydλ
色坐标为：
x＝X/(X+Y+Z)
y＝X/(X+Y+Z)
也可计算LED的主波长和色纯度.