光通量是标准光源常见的一个性能指标,对其进行定标,有助于保证期光源性能的稳定性。本文对标准光源光通量的定标原理及定标准确性的影响因素做了介绍,对标准光源光通量校准知识感兴趣的朋友不妨了解一下!
光通量定标原理是把标准光源放置在积分球中心位置,使光在积分球表面充分反射,光纤探头对反射光进行充分收集,传输到光谱仪,光谱仪采集的数据通过USB接口传输到计算机进行处理,再用通过校准得到的已知标准光源的光通量校准值对测得的标准光源光通量值进行校准,即标准光源的光通量定标。
通过用积分球和光谱仪配合测量电光源光通量的原理知道,光纤探测头上测得的信号值与光源位置无关。在光源的积分球测试中,往往将光源置于积分球的中心位置,对于理想积分球,内部放人一只总光通量为Φ的电光源,球内任何一点的照度E可以表示为:E=Φ/4πR2·ρ/1-ρ。其中R为积分球的内半径;ρ为积分球内表面的反射率。
被测电光源的光通量计算公式为:Φc=Ec/Es·Φs,其中Φs为标准光源的总光通量;Ec和Es分别为被测电光源和标准光源在光纤探测头上测得的照度。
从以上计算公式可以得出,要使被测电光源光通量的测量值接近其真值,只有通过把标准光源光通量的测量值校正到标准光源光通量的校准值,即标准光源的光通量定标,以确保整个光源测试系统的测量精度。
1.积分球内容物影响
采用积分球测试法,积分球内要放置光源、挡屏、支架等物体,这些物体会改变球内的光分布,形成自吸收效应,因此,在实际的标准光源光通量定标以及被测电光源光通量测试中,要尽量降低和消除自吸收效应。
2.积分球内放置位置影响
在光通量定标准确性对比中发现,光纤探头、标准光源、被测光源以及挡板在积分球内的相对位置至关重要。通过多次反复的光通量定标发现,当标准光源与莜测光源处于同一灯口位置,与光纤探头的实际相对位置在光通量定标和实际测量中保持不变时,挡板只要保证能够遮住光线探头孔,则定标的准确性就高,而且光通量测量的准确性也高。
3.光源电参数影响
在光通量定标中,标准光源的检定、标准光源主要光电参数包括光谱、光通量、色温、显色指数与被测光源相应参数的匹配和一致性对光通量定标的准确性具有决定性作用。因此,在光通量定标之前首先要选择与被测光源光电参数相匹配和具有一致性的标准光源,尤其是光谱、色温一致或接近的标准灯,以传递光谱能量分布标准。因为如果标准光源的光谱、光通量、色温、显色指数与被测光源的相应参数相差较大时,会增大光谱能量分布标准传递误差,导致以后的光通量测量误差增大,即把光谱能量分布标准误差传递到光通量定标测量之中,进而把光通量定标测量误差传递到实际的光通量测量之中,进而放大了光通量测量误差。
4.标准光源校准影响
在标准光源光通量定标过程中,由于标准光源随着使用时间的推移,其光谱、光通量、色温和电流值都有不同程度的变化,因此,应定期对标准光源的光通量等进行校准,确保标准光源光通量值的准确和溯源,进而确保标准光源光通量定标的准确可靠。