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MK350手持式光谱仪的测试原理

发布日期: 2014-03-18
浏览人气: 1266

MK350 光谱仪相关知识

本公司销售手持式光谱仪器.  适用于LED产业之业务.品管.研发...部门.  现在介绍其特性与特点

LED之发光原理&特点===

u  LED是由蓝色芯片加上黄色荧光粉与A+B胶封装而成, 封装时之蓝色芯片之亮度强弱并非一样亮, 一般会控制在一定的电压范围区间内, 故单侧蓝光芯片的亮度强弱时, 会发现不是一样亮的, 而所点胶水的黏稠与厚薄程度亦会影响发光亮度, 另外在点胶时荧光粉的分布并非是很均匀, 颗粒大小与粒径分布会影响亮度, 故封装完成时每一点角度之发光强弱与色泽均不会相同, 有时差异甚大!

u  LED产品生产时常会有光晕, 光圈, 或不平均的色温与亮度现象产生. 这些均是常常发生的现象, 光晕与光圈的产生是工厂急需要解决的问题

   

u  若以显微镜或放大镜来看LED每一角度所发出的光. 将会发现是很不平均的! 各个角度有的很平均有的差异甚大!

 

u  若LED产品以色温6000k来看, 供厂生产时给予的6000k规格区间一般会在5500k~6500k, 此区间的色温产品皆是属于6000k色温. 各间的范围由各厂商自定. 故证实不平均发光的现象是zui实际也是zui确实的表现.

u  有可能一支LED灯管. 是由发光极不平均的数百粒LED封装成品如4500K/ 4600K/5000K/ 5800K/6500K / 7200K多种封装好的成品所混合而成. 组成为一支LED色温为5500 K的灯管. 故单点去量测各色温其实是很不平均的状态, 但一般客户已平均值去看待此色温数值

可携式光谱仪之量测原理===

u  为单点收光量测, 光谱仪所收到的光为该地点之光的实际数值, 若周边有其他光源的干扰或杂散光散射漫射时, 则该LED灯源所测得之数值即为被干扰下的数值!! 此时测得之数值为该环境条件下该光源之单点值. 与积分球所测得之无干扰光源之平均数值不同.

u  本仪器可显示相对光谱, 相对光谱zui大值为一, 无论光亮或明暗, 其光谱之zui大值均假设为一, 以比例的意义表示各波段360nm~760nm的相对数

u  手持光谱仪之收光面积为6mm2?. 故每一个手持仪器收光面积与样式均不同. 故这是量测差异的来源之一

                             

积分球之构成与原理===

u  积分球为一内镀膜满白色硫酸钡(高反射率材质. 为>97%) 之中空球体.

u  积分球系统的硬件架构包含积分圆球体+光谱仪+分析软件+光纤, 球体的目的在阻绝外界的杂散光以让LED灯源在内均匀的散色漫色. 故各参数会变得很平均

u  积分球取得各发光各个参数的平均数值. 故即使LED发光极不平均. 而计算出来的也是平均值. 这是积分球的本质

与积分球量测数值之差异===

u  积分球要与积分球比较, 手持光谱仪器要与手持光谱仪器比较才恰当, 积分球要与手持仪器比较因差别在积分球有把环境干扰阻绝, 故会较准确! 但手持仪器无法将环境干扰阻绝.

u  故只要将环境干扰排除或在暗室下量测. 其准确度与积分球几乎无异!!

u  若将待测光源放进积分球体内, 在以本手持仪器放在积分球体的孔去读取数值时, 其数值会与积分球系统所读到的数值接近

u  不同品牌之积分球系统所量测出来的数值都会有差异, 此称为机差. 只要在合理误差范围内即可接受

u  即使以全世界zui准确zui贵的仪器做成可携带式的去量测LED光源, 要与积分球去比较. 因比较的环境不相同且计算的基准不同故无法比较且不客观

 

准确量测之必要因素===

u  排除杂散光之干扰-------zui好在暗室量测会zui准

u  电源供应器也须要很精准, 稳定才能支应LED光源的稳定发光. 其实LED光源放大来看是忽暗忽明的连续发光. 强度是忽强忽弱的. 此现象是由于电源供应器的电源不稳定所导致. 所以要更精准的量测到LED灯具的强度. 必须要更稳定的电源供应器. 而一般的电源供应器无法到很精准的地步

u  若要得到相对准确的值时------须将光源强度调到较大, 以让光谱仪收到光为准

u  若只需要大略准确的量测-------在一般空间量测即可, 但是会因环境的被干扰而导致误差, 一般在开放空间量测与暗室量测的光谱/显色性/色温值差异会极小(因为是相对光谱的缘故)

u  即使购买全世界zui贵zui精准的手持光谱仪器在有干扰的空间下量测LED, 其数值与本仪器几乎是很接近的, 因环境干扰不被排除用再精准的仪器皆是无用

u  非常精密准确的仪器一般要控制在不被干扰的环境下做测试. 如此才会有准确的基础. 精密的硬件才能显现价值.

 

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