大功率光源积分球

色度图中，色品坐标以X 、Y 表示，在CIE1976色度图中则以U 、V 表示，灯具测试报告解读培训目的：能看懂灯具测试报告。

一、使用积分球测试灯具报告色度参数 色品坐标X 、Y 、U 、V ：CIE1931 根据色品坐标计算出相关色温。

相关色温：用绝对温度“K”表示，当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源（灯具）的色温.色温在2500-3300K 的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。

色温超过时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。

暖白：2500-4000K中性白：4000-5500K正白光：5500-7000K冷白光：7000以上注：色温只对白光有意义，对于单色光，就要看它的主波长了。

主波长：用某一光谱色，按一定比例与一个确定的标准照明体相混合而匹配出的样长就是样品色，该光谱色的波长就是样品色的主波长。

色比：光源的红、绿、蓝的三色比例。

峰值波长：光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。

通常你所看到的一束光，它并非是单一波长的光，它是由很多波长的光组合而成的。

其中，某一波长的光的能量相对其它波长的光能量都大，则这一波长就是该束光的峰值波长。

半宽度：对于一个LED器件，其所发的光会在峰值λP处有所展开，其波长半宽度通常为10—30nm。

对于单色光，半宽度越小，说明LED器件的材料越纯，性能越均匀，晶体的完整性也越好。

色纯度：单色光是色纯度最高的颜色，当单色光掺入白光的成分越多时，色纯度就越低。

显色指数：光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。

显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。

显色指数中R1至R8的平均值就是Ra值。

R9至R15的含义：R9浓红色；R10浓黄色；R11浓绿色；R12浓蓝色；R13亮的浅黄-粉红色；R14中等程度的橄榄绿色；R15东方女性肤色。

光度参数光通量：光是电磁波辐射到人的眼睛，经过视觉神经转换为光线。

光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。

led积分球原理
LED积分球原理主要是基于光的漫反射和均匀照明。

积分球是一个内部涂有理想漫反射材料的空心球体，常用的漫反射材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。

当测试光线由积分球的输入孔入射后，光线在球内被均匀的反射和漫反射，并在球面上形成均匀的光强分布。

因此，从输出孔所得到的光线是均匀的漫反射光束。

这种原理使得积分球可以用于测试光源的光通量、色温、光效等参数，因为球体内整涂有白色漫反射材料的空腔球体，当待测样品光源进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。

以上信息仅供参考，建议查阅专业书籍或咨询相关领域专家获取更准确的信息。

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%。

积分球的原理和用途
积分球,又称为光通球,是一种具有高反射性内表面的空心球体,可以对试样的散射光和透射光进行高效率的收集。

积分球之所以被广泛应用于实验光学领域，主要原因是被测光源由于强度过大，光电探测装置无法承载光源的直接照射，需要使光强弱化后才能进行测量，所以积分球应运而生。

积分球的作用与原理一般而言，光学扩散片在小心使用下，可降低测量时因探测器上的入射光源不均匀分布或光束偏移所造成的微小误差，因此可以提高测量的准确性。

但是在精密的测量时，就必须使用积分球作为光学扩散器使得上述的误差最小。

积分球可用于测试光源的光通量，色温，光效等参数。

积分球测试流程一、积分大球测试步骤1.打开HP8000s快速光谱测试仪、功率仪、电源，旋转旋钮至交流，点击输出按钮，此时能看见积分球内灯具正常发光。

2.打开中文虹谱测试仪软件，如下图。

3.设置测试积分球选择，供电方式选择。

大积分球测试整灯时只需设置这两项为大球/整灯LED、供电方式选择外部供电。

然后依次点击设置，输出供电按钮。

4.点击测试按钮，一段时间后待输出稳定，点击停止按钮。

5.保存中文版积分球测试源文件至指定文件夹中，文件后缀格式为hpl。

6.把保存的中文版测试源文件拖拽到英文版积分球测试软件中，英文版测试软件及打开后的界面如下图。

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7.打印测试数据，导出pdf 测试数据。

8.把英文版测试数据保存到指定的文件夹。

9.测试完成，关闭220V输出，旋转电源电流至无输出，关闭电源、HP8000s快速光谱测试仪、功率仪，整理好测试设备。

小积分球的操作流程图1.把灯珠安装至小积分球的夹具上。

2.打开HP8000s快速光谱测试仪，打开虹谱积分球测试软件，界面显示如下。

3. 设置测试积分球的选择为小球，输出供电方式为内部供电，输出限制电压（视灯珠典型值电压设定，例如3V0.2W2835灯珠可以设置为3V）、正向电流（视灯珠典型值电流从大到小设置，例如0.5W2835可以从150mA设置到20mA）、反向电压设置8V、积分时间设置在10，设置完毕点击输出供电按钮，检查灯珠是否发光，若正常发光把灯珠放置小积分球内。

4.点击数据表格，开始连续测试，以3V0.5W2835为例电流由150mA 设置到20mA 连续测试。

关于积分球的总结1.积分球的结构与基本原理积分球，一般只能用来测试全方位发光的光源的色温、光通量、色坐标、色容差、光效和光谱带，非全方位发光的光源只能测色温不能测光通。

色容差是指表征光色电检测系统软件计算的X,Y 值与标准光源之间差别。

数值越小，准确度越高。

光效是指光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，单位为lm/w 。

如A 灯与B 灯总光通均为100lm ，A 灯所耗为10W ，B 灯为20W ，那么就可以认为A 灯比B 灯要节能。

积分球的基本原理是让光源在球的中心发光，发出的光射到球内壁的涂层上产生漫反射，漫反射出来的光再经过漫反射，不断循环直至整个球内表面的光通量一致，那么在球壁上安装的探头读出的就是光源发出的光通量。

但是，得到这个结果的前提是探头与光源之间必须要有一块涂有相同涂层的隔板挡住，避免光源发出的光直接照到探头。

实验室的积分球是一个由铸铁构成的空心球状物，内壁涂有一层白色的粗糙涂层，主要成分为硫酸钡，主要用来产生漫反射，使整个球面的光强一致。

球壁上有开孔，用来安装探头，探头连到外置的一台高精度快速光谱辐射计。

实验室用的积分球上装有两个探头，其中一个为测量用探头，一个为感光探头。

两个探头必须同时使用才能使测量正常进行。

光源与探头之间装有一块涂有与球内壁相同涂层的挡板，除此之外球内还装有用来安装荧光灯的支架和安装钨丝灯的支架。

球内光源的供电由外部的交流稳压电源提供，同时接有一台功率计对电参数进行监控。

图1. 积分球内部结构 探头位置 挡板 钨丝灯灯座荧光灯支架图2 3m积分球内的辅助光源实验室中积分球直径主要有1m、1.75m以及3m。

试验时要根据不同的灯具选择不同直径大小的积分球进行测试，一般以灯具直径的1.5倍作为参考的标准。

3m的积分球与其他两个相比，内部多一辅助光源。

辅助光源的作用是用来弥补灯具因形状等的原因而造成测量时光通量的损失。

三者除了结构大小不一外，所能测量的光通量的量程也是不一样的，测量时要注意量程的选择。

积分球LED光电色检测操作规程杭州灵彩科技有限公司（400-0123-212）（一）开启检测设备1）开启配电机柜总电源，开关位置为：机柜中间面板的船型开关2）开启机柜内部各个仪表的电源（功率计、稳压变频电源）3）开启直流电源4）设备需要持续稳定30分钟以上（二）1.5米球的测量步骤1）运行桌面1.5米球的测试软件（确认桌面0.3米球的软件已经关闭）2）在1.5米球内装入100W标准光源3）切换机柜右侧的“光路转换器”到1.5米积分球（白色指针指向1.5米积分球光纤）4）切换万能转换开关到“1”位置（AC）5）设置UI2012功率计的监控为AC6）点击软件的“清除零位”按钮，采集设备的零位信号，等待采集完成7）调节稳压变频电源的电压值，使UI2012功率计的电压监控值到220V 8）标准光源点亮后，稳定2分钟9）将软件上右侧的“光谱增益”切换到8110）点击“光谱校准”按钮，选择“StData100W.txt”项，等待校准过程完成11）关闭稳压变频电源的输出，使标准光源关闭12）等待2分钟，确认标准光源已经冷却，取下标准光源，放入灯盒中13）将被测光源放入到1.5米积分球中14）调节稳压变频电源，点亮被测灯15）测试软件中，左侧输入被测光源相应的规格参数16）测试软件中，左侧输入相应的“定时时间”17）点击“开始”按钮，开始计时、等待测量完成（光谱及电参数会自动完成测试）18）点击“保存”按钮，记录下原始数据文件19）导出PDF测试报告，过程：点击“文件”—“导出”—“PDF”20）重复13）到19）测量下一个被测灯（三）0.3米球的测量步骤1）运行桌面0.3米球的测试软件（确认1.5米球的测试软件已经关闭）2）在0.3米球内装入10W标准光源3）切换机柜右侧的“光路转换器”到0.3米积分球（白色指针指向0.3米积分球光纤）4）切换万能转换开关到“2”位置（DC）5）设置UI2012功率计的监控为DC6）点击软件的“清除零位”按钮，采集设备的零位信号，等待采集完成7）调节直流电源的电流值，使UI2012功率计的电流监控值到0.865A8）标准光源点亮后，稳定2分钟9）将软件上右侧的“光谱增益”切换到8110）点击“光谱校准”按钮，选择“StData10W.txt”项，等待校准过程完成11）关闭直流电源的输出，使标准光源关闭12）等待2分钟，确认标准光源已经冷却，取下标准光源，放入灯盒中13）将被测LED放入相应的专用LED夹具，然后放入到0.3米积分球侧面开口处，固定好，夹具有（卤钨灯，大功率1W，3528,5050,3014等）。