积分球系统

积分球原理介绍|积分球工作原理设进入积分球的一束光的总光通量为Φ，照射在球内壁面积为S3处。

光在内壁表面上多次漫反射。

现考察内壁任意一点M处的照度E。

由于进入积分球的光直接照在S3处，则由S3上每一点漫反射的光都会有一部分直接身到考察位置M处，所有这些直接射到M处的光的照度总和称为直射照度，用E0表示。

除此之外，还有从S3漫反射到积分球内壁各点经多次漫反射到达M处的光，这部分光照度总和称为多次漫反射照度，用E∑表示。

于是，考察位置M处的照度E为这两部分照度之和，即：E=E0+E∑ (1-1)直射照度E0在S3范围内任意一点A处取小面元dSA，射到此面元上的总光通量为dΦ，则位置A处的照度EA为：EA=dΦ/dSA，积分球内壁可看成理想的漫反射体，所以在A处的亮度LA为：LA=EAρ/π（式中ρ是漫反射系数）。

若考察位置M处取一小面元dSM，则由亮度为LA的面元dSA发出到达dSM面元上的光通量为：dΦA=LAdSAcosi1dSMcosi1’/rA2公式中的各物理量如图所示。

由图中还可看出：i1=i1’，rA=2Rcosi1（R是积分球内壁的半径）。

由面元dSA发出的光在考察位置M处形成的照度：dE0=dΦA/dSM=LAdSAcosi1cosi1’/rA2=LAdSA/4R2公式中的各物理量经过供稿和整理后，得出整个S3漫反射光在M处形成的直射照度为：E0=ρ∫S3dΦ/4πR2=ρΦ/4πR2 (1-2)式中Φ为进入积分球的总光通量。

多次漫反射照度E∑现先分析内壁上任一位置N得到来自S3的直射光后，再次漫反射并直接到达考察位置M的光，这部分称为一次附加照度E1。

由于N处同样得到直射照度E0，则亮度L0为L0=ρE0/π。

在N处取面元dSN，从dSN发出在位置M处形成的一次附加照度dE1表示为：dE1=dΦ1/dSN=L0dSNcosi2dSMcosi2’/ 4R2cosi2cosi2’dSM =L0dSN/4R2由整个积分球内壁漫反射，在位置M处形成的总的一次照度E1为：E1=ρE0∫SdSN/4πR2=ρE0S/4πR2=ρE0(1-f)S1/4πR式中S1为整个球内壁的面积；f为开孔比（f=S2/S1，S2为开孔处的球面面积）。

积分球的系统误差分析汤顺青　朱正芳(北京理工大学,北京100081)摘　要　积分球是辐射度、光度、色度测量中不可缺少的设备。

本文简述了理想积分球的基本原理;实际积分球可能出现的系统误差源。

例如单光束样品吸收误差、暗读数误差、以及积分球结构设计不当带来的诸多影响和注意的问题。

关键词　积分球;误差分析;结构设计 积分球最早在19世纪90年代用于光源的光度测量,很快就在许多方面得到了应用。

现在它已成为辐射度、光度、色度测量中不可缺少的设备。

了解积分球的基本原理和应用中可能出现的问题十分必要。

1　积分球的基本原理积分球所以被广泛应用,本质上在于它的混光特性。

一束光进入积分球后,经多次漫反射,就形成一个理想的漫射源。

这样就可以消除被测样品的不均匀性和探测器件受光面的不均匀性带来的影响。

另外积分球还是一个理想的消偏振部件,从而消除了测量中偏振的影响。

积分球常用金属做成一个内部空心的球,球的内表面均匀喷涂一层具有朗伯漫射特性的材料。

该涂料还应该光谱选择性小、反射比高。

实际中常用氧化镁、硫酸钡或聚四氟乙烯(Halon)等。

它们的光谱反射特性在可见、近红外相当平。

对于远红外其涂料则用硫,它在3μm～12μm的平均反射比高达0194,只在1112μm处有一吸收带。

如图1所示:一束辐通量为Φ(λ)的辐射经开口S2进入内球半径为R的积分球内,投射在内壁S3上。

经涂层多次漫反射后,除一部分通量经开口S2射出外,其余部分则在积分球内表面形成均匀的照明。

设除投射面S3外,其余内壁任意点M处的总照度为E(λ),它是由S3处出射光的直射照度和所有点(包括S3点)的多次漫反射照度叠加组成的。

M点的总照度可用式(1)表示:E(λ)=ρw(λ)Φ(λ)4πR2[1-ρw(λ)(1-f)](1)式中:E(λ)为M点的总光谱辐照度;ρw(λ)为图1　积分球基本原理积分球内壁的光谱反射比;Φ(λ)为进入积分球的光谱辐通量;R为积分球内球半径;f为积分球开口球面面积与积分球总的内反射表面积(包括开口)之比。

积分球的原理
积分球是一种常见的游戏设备，通常由一个透明的球体构成，内部装有许多小的孔，每个孔上都标有一个不同的分数。

玩家需要通过控制球体的移动，使球体进入不同的孔中，从而获得相应的积分。

积分球的原理主要基于重力和动力学。

当球体开始移动时，重力的作用会使球体往下滚动。

玩家可以通过控制球体的角度和力度，来改变球体滚动的方向和速度。

当球体接触到孔的边缘时，孔中的分数会被记录下来。

通常情况下，更靠近球体中心的孔会有更高的分数。

这是因为球体对于靠近中心的孔有更大的滚动几率，所以积分也更高。

积分球的设计往往充满挑战，因为玩家需要通过精确的控制来获得高分。

玩家需要掌握球体的速度和滚动方向，以便将球体准确地滚入目标孔中。

此外，一些积分球还配备了计分板和计时器，以显示玩家的分数和游戏时间。

玩家可以通过比较自己的分数与他人的分数，来进行竞争和挑战。

总的来说，积分球是一种基于重力和动力学原理的游戏设备，玩家通过控制球体的滚动来获取积分。

它既能提供娱乐，又能锻炼玩家的手眼协调能力和空间感知能力。

积分球原理
什么是积分球原理？积分球原理（PointsofContactPrinciple）是一种有效分析和解决复杂问题的分析方法，可以迅速准确地把握问题的症结，找出解决问题的有效途径。

积分球原理的概念是在英国经济学家贝克尔（J.M.Bentley）提出的“角力模型”（Corner Force Model的基础上进行发展的，它是利用灵活的空间结构把复杂的系统的事物的不同学科的问题拆分成
有相互关联的小块，从而清楚地展现出事物的内部关系，从而帮助专家迅速准确地理清问题，找出解决问题的途径。

积分球原理的基本特点有：
1.分析方法上既全面，又结构清晰。

积分球原理以事物的状况作为分析入口，将事物的联系链拆分为一个个小块，再从各个小块对整体进行综合分析，一分为二，并有机联系在一起，使全面分析更加结构清晰，从宏观到微观，只需一目了然。

2.理清问题症结，找出解决问题的有效途径。

积分球原理可以有效分析出问题的症结，以及解决问题的有效途径，把握问题的定位，从底层对事物进行深入分析，并统合不同的角度，找出有效解决问题的措施，从而有效的解决问题。

3.从多维度分析事物，把握事物本身的状态与变化趋势。

积分球原理从全面多角度出发，通过把事物在不同学科、不同维度中形成的联系链拆分为一个个小块，把握事物本质，从内部对事物
的发展做出更加准确的定位，把握事物的变化趋势，为决策提供可靠的依据，加快企业发展步伐。

因此，积分球原理是分析和解决复杂问题的有效方法，表现了良好的综合把握能力和深入理解力，可以有效分析出问题的症结和解决问题的有效途径。

专家可以通过积极有效地运用积分球原理，在实际应用中迅速准确地把握问题，控制问题的发展，并达到预期的目的。

带有分布光度计测量的积分球系统介绍该设备可测量总光谱辐射通量（单位：W/nm），其总光通量和颜色量是计算得到的。

利用一个陈列的光谱辐射计，测量速度达到与光度头的相同的数量级。

1、积分球积分球的尺寸应足够大，从而保证隔板和被测SSL产品的自吸收带来的测量误差不会太大。

通常，直径大于等于1M的球用于紧凑型灯（典型的白炽灯和紧凑型荧光灯尺寸）,较大的灯（如：4英尺线型荧光灯和HID灯）要使用直径大于等于1.5M的球。

球要足够的大以避免被测光源引起额外温升。

2M或更大的球通常用于测量500W或更大功率的光源。

积分球应装有一个辅助灯来测量自吸收。

球-光谱辐射计系统的辅助灯必须在光谱辐射计的整个光谱范围内发出宽带辐射。

因此，石英卤素灯通常用于此目的。

辅助灯的光输出贯穿整个自吸收测量需要是稳定的。

球壁内部涂层的反射率推荐是90%~98%，取决于球的尺寸和球使用方法。

较高的反射率有利于得到高的信号，以及减少球空间响应不均匀对测量带来的影响和减小被测SSL产品的光强分布变化带来的影响。

光谱辐射计系统高的反射率有利于在全可见光区域内保证足够的信号-噪声比。

然而必须注意的是，高反射率就对自吸收效应和长时间飘移更敏感，也将有较多的光谱通量变化。

如果在球上有一个开口，应考虑平均反射率，较高的涂层反射率有助于补偿减小的平均反射率。

2、球几何形状图1所示是推荐的测量SSL产品总光通量带光谱辐射计的积分球形状。

参考标准是全光谱辐射通量。

4p形状推荐给所有类型的SSL产品，包括那些全向(4p sr)发光的产品，或只向前发光的产品（不管方向）。

2p球可以用于测量只向前（不管方向）发光的SSL产品，也可以用于具有大外壳的SSL产品或太大以致不能使用4p形状的产品。

在两种球内，被测SSL产品的尺寸应受到球尺寸的限制，以保证光通积分的足够的空间均匀度以及自吸收的准确修正。

对于测量整体式LED灯，球内可以装一个螺口灯座。

图1 用光谱辐射计测量总光通推荐的球几何形状作为指南，在4p球内，SSL产品的总表面积应不超过球壁总面积的2%。

积分球原理
积分球是一种常见的游戏道具，也常被用于各种竞赛和抽奖活动中。

它的原理
其实并不复杂，主要是通过特定的设计和机械结构来实现积分的计算和显示。

下面我们就来详细介绍一下积分球的原理。

首先，积分球通常由一个球形的外壳和内部的计分装置组成。

球形外壳一般由
透明的材料制成，内部的计分装置则包括数字显示屏、计分按钮、电子芯片等部件。

当玩家按下计分按钮时，计分装置会记录下一次得分，并在数字显示屏上显示出来。

这样就实现了对玩家得分的实时记录和显示。

其次，积分球的计分装置一般采用电子计数的方式来实现。

在每次按下计分按
钮时，电子芯片会记录下一次得分，并将其加到总得分上。

这样就可以准确地记录玩家的得分情况，而且不会出现误操作或计数错误的情况。

另外，积分球的数字显示屏一般采用LED或LCD技术，能够清晰地显示出玩
家的得分。

这种显示方式不仅能够在各种光线条件下都保持清晰可见，而且还能够节省能源，延长电池的使用寿命。

除此之外，一些高级的积分球还会配备声音提示功能。

当玩家得分时，积分球
会发出特定的声音提示，增加了游戏的趣味性和互动性。

总的来说，积分球的原理主要是通过电子计数和数字显示来实现对玩家得分的
记录和显示。

它的设计简单而实用，不仅可以应用于各种游戏和竞赛中，还可以用于商业促销和抽奖活动中。

希望以上内容能够帮助大家更好地了解积分球的原理和工作方式。

1.目的:以正确的操作来保证产品质量和设备的使用寿命。

2.适用:积分球光谱分析系统。

3.作业方法：3.1. 启动测试电脑3.2. 确保测试设备已经插上电源，打开Haas-2000及LED300E 电源开关，如图一红色框框所示。

3.3. 打开测试软件，启动软件前，有两个测量模式选择，（如图二和图三）。

3.4.测量电流小于60mA 时选择“常规测量模式”，大于或含60mA 时请选择“脉冲测量模式”进入测量画面（如图四）3.5.测试仪指示灯动作含义：“POWER ”：开机，指示灯亮。

“SAMPLE ”：测量时，指示灯闪烁。

“USB ” 仪器处于USB 通讯模式，指示灯亮。

“RS-232”：仪器处于RS-485通讯模式，指示灯亮。

“TE-COOL 仪器开启制冷功能，指示灯亮。

3.6.检查操作菜单下的各项设置，最大电压输出（0-15伏特）LED 判向为自动，修正系数为1（图五）图二 图三 图四 图五 亮度补偿修正 特性曲线测量 电压输出设定与LED 判向设定Haas2000 图一3.7.检查是否需要修改工作电流值，单位：毫安mA，电流输出范围0.1-2000mA。

（图六）开启光谱仪测色选项按产品规格书设置电流开启测试反向漏电流设置反向给电电压选项脉冲宽度时间需比积分时间大50ms，有效保证测试数据稳定性；脉冲模式下无自动积分功能默认光度量程档位为自动，选择设置选项可以选取不同的测量模式。

图六3.8.进入操作菜单选项下的系统设置〉显示选项下需要显示项目开启或关闭功能（图七）3.9.打开积分球，检查光纤连接积分球端安装位置是否到位（光纤接口平面（红圈处）必须与积分球体诗贝伦涂层面保持平行，定标后的光纤位置禁止拆卸，遇到工作需要必须拆卸；重新安装后必须重新定标。

）（图八）图七图八3.10.测试项目与功能设置（图九）3.11.检查连接积分球的测试电源线端口（八芯航空插头接入到“外部输入”端口），积分球内的LED 灯座倾斜45°与圆形挡板中心平行（图九图十）图九图十3.12.积分球光纤的安装步骤。

带有分布光度计测量的积分球系统介绍积分球系统是一种常见的光学测量工具，用于测量光源的发散光和反射光。

它通常由一个空心的球形表面组成，其内部涂有高反射率的白色涂层，并带有一个中心孔用于引入光源。

积分球系统通过将光源发散投射到球内表面，并收集反射光，可提供各种光学参数的测量结果，如光通量、颜色温度、色彩坐标等。

然而，传统的积分球系统在测量过程中存在着一些问题，如光源位置和光线分布不均匀等。

为了解决这些问题，分布光度计被引入到积分球系统中。

分布光度计是一种专门用于测量光源的光线分布、照度和光度等参数的仪器。

它是在积分球系统的球壁上附加上一组光度计，这些光度计可以检测并记录来自各个方向的入射光强度，并根据测量数据计算出光源的光度及相关参数。

与传统积分球系统相比，带有分布光度计的积分球系统具有如下几个优势：1.光线分布均匀：分布光度计可以实时检测到不同方向上的光强度分布，并根据测量结果进行光线均匀分布的调整。

这样可以保证在测量过程中光线的均匀性，避免由于光线不均匀引起的测量误差。

2.精准测量：分布光度计可以提供更精确的测量结果。

通过对多个方向上的光强度进行测量和分析，可以得到光源的光束角分布、中心亮度以及不同方向上的辐射照度等参数，从而更准确地描述和评估光源的性能。

3.实时调整：分布光度计可以与调整系统连接，使得测量过程中能够实时调整光源的亮度和光线分布。

基于测量数据进行反馈调整可以帮助优化光源的发光性能，并提高测量的准确性和一致性。

4.更广泛的应用范围：带有分布光度计的积分球系统可以适用于更广泛的应用场景，如LED灯的测试和评估、光学元件的照度分布测量、光源的颜色温度和色彩坐标等参数测量等。

它不仅可以用于工业领域的品质控制和产品测试，还可以在科学研究中用于材料表征和光学性能的测量。

总之，带有分布光度计的积分球系统是一种能够提供更准确、更精细、更一致并具有更广泛应用范围的光学测量工具。

它不仅能够满足工业和科研领域对光学参数测量的需求，还可以为光源的优化和改进提供强有力的支持。

积分球光色综合测试系统校准规范1范围本规范适用于采用球形光度法、光谱辐射法积分球光色综合测试系统（以下简称测试系统）的校准。

2引用文件本规范引用下列文献：JJG213—2003《分布(颜色)温度标准灯》JJG247—2008《总光通量标准白炽灯》JJF1501—2015《小功率LED单管校准规范》JJF1976—2022《平均颜色温度标准灯校准规范》GB/T7922—2008《照明光源的颜色测量方法》GB/T26178—2010《总光通量的测量方法》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位平均色温average colour temperature光源在4π球面度各空间立体角内光辐射的颜色温度按照辐射强度的加权平均，单位为K。

4概述测试系统广泛应用于照明行业，主要测量电光源的总光通量、平均色温、色品坐标及波长等光度、光谱和色度参数。

积分球光色综合测试系统采用球形光度法和光谱辐射法测量电光源的光度和色度参数。

图1球形光度法测量装置校准示意图图2光谱辐射法测量装置校准示意图积分球光色综合测试系统的校准装置如图1、图2所示。

球形光度法利用积分球和光度计，测量被测光源和一组已知标准总光通量的标准光源，通过两次光度测量对比，计算得到被测光源总光通量参数。

光谱辐射法采用光谱辐射计测量被测光源和一组已知光谱功率分布的标准光源，通过测量光源在可见波长范围内的相对光谱功率分布，比较得到被测光源的光度和色度参数。

5计量特性积分球光色综合测试系统的计量特性应符合表1的要求。

表1积分球光色综合测试系统的计量特性序号计量特性技术要求1波长示值误差±1.0nm2总光通量相对示值误差±3.5%3总光通量非线性误差 2.0%4色品坐标示值误差±0.005（标准A照明体）5平均色温示值误差±40K（＜3000K）注：以上计量特性要求仅供参考。