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积分球系统测量误差因素之遮挡屏

发布日期: 2020-10-10
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       首先,理想的积分球应该是内球面各处半径完全相等、具有较高的反射率、呈光谱中性且均匀一致的朗伯漫反射涂层,球体内部没有任何其它物体甚至标准灯和被测灯也都只是一个虚无的发光点等等。而实际积分球肯定有诸多变化:反射涂层不均匀、反射率各不相同( 涂层材料不同) 以及有一定的非光谱中性、内置物件较多如灯座及支架、遮挡屏、辅助灯等。

积分球系统

           图1  理想积分球示意图                   图2  实际积分球示意图


       其次,这里面的遮挡屏也应该是一个既能完全遮挡住被测灯发出对接收探头直射的光,但其形体又应该是虚无的。可见,在积分球内的实物遮挡屏的本身就是对理想积分球的一种破坏,这就是误差的来源之一。实物遮挡屏除了应具有与球壁相同的反射涂层之外,还应该是既能完全遮挡住被测灯对接收探头的直射光,其体积形状又应该是尽可能小而薄,否则产生的误差就会增大。而IES_LM-79-08标准也明确规定:挡板的尺寸必须尽量小,检测器才不会从受测的最大固态照明产品或标准灯具中直接发光。


图3   两种实际积分球内挡光屏及位置、灯安装支架

 

       蓝菲积分球系统配备了几种大小不一的遮挡屏,很多用户都提出了这样的想法,为何不直接用最大的遮挡屏挡住探头,这样既省时又方便,而其他小的遮挡屏根本用不上。到底这种想法对不对,我想通过本文来跟大家做一些分析。
       再次,各检测机构和企业所购置的相同直径积分球内的遮挡屏在形状(长条形、圆形和长条形叠加圆形)、大小、厚度以及离中心点的距离各不相同。尽管测量之前会进行校准定标,但误差大小也还是会不同。更为严重的是,有的检测机构可能没有配备各种规格遮挡屏,或者不了解原理而在检测时没按被测物形状和大小进行选用更换遮挡屏并重新使用标准参考灯进行校准定标。还有在测量双端荧光灯或LED灯管时,必须使用长条形遮挡屏。但因白炽标准参考灯与被测灯外形相差太大,从原理上来说长条形遮挡屏不适合白炽标准参考灯,对白炽标准参考灯定标的准确性影响较大。所以,检测结果可能产生不小的误差。
       最后,遮挡屏与球心距离应该为球半径R的1/3,各检测机构的积分球遮挡屏位置也可能不一。尽管是先用标准参考灯校准的相对法测量,但偏离规定就会产生误差和一致性问题。所以,遮挡屏可能是各检测机构一致性误差较大的主要原因之一。
       一般情况下,我们会根据不同的灯具选择不同大小的遮挡屏,并且每次更换时重新进行系统定标,虽比较麻烦但对于减少测量误差是很有必要的。


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