积分球系统
物理化学积分球原理
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
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
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。
积分球说明
P1是一次反射
P2是二次反射
积分球原理
当 1，n时
结论：
E=
1 4r2
积分球内光照度大小与涂层的漫反射、光通量、球体的半 径有关。
我们要求照度均匀的话，需要保证积分球涂层漫反射率稳 定，球体半径处处相等。
积分球原理
当积分球内的光是均匀光的时候，可以测量任意一点的照
度E，根据辐照度原理
E=
，可以求出某个光谱对应
S
的光通量 ，则光源的光通量
= K m V d
其中 Km=683lm/W，V 为视见函数。
积分球原理
怎样验证光均匀性？ 一般来说，验证积分球内反射光的均匀性，我们采用
E p = 4 r 2
。
积分球原理
假设涂层漫反射系数为 。假设一束光通量为 的光
入射到积分球里面，在球内形成均匀光，在球内任意点A 的照度为E，设 E 0 是由第一次反射产生的照度（考虑到挡 板对光源的作用）：
E0 =
4 r 2
积分球原理
这束光在球内还要进行无穷多次的反射。则A点经过n次反 射后的总照度：
转动待测光源位置，观察测试结果变化的方法。
积分球原理
测试方案 采用高亮度绿色F5LED，功率约0.35W，发光角度约30°。 测试结果如下：
积分球原理
测量结果： 测量得到的平均光通量值为16.911 流明，测量值的标
准偏差为0.3911，得到误差小于±2.35%。 结论：
蓝菲光学（Labsphere）的积分球系统测量结果可靠、 稳定，对产品的性能给予可靠的保证，是LED 行业光学性 能测量的理想选择。
带有分布光度计测量的积分球系统介绍
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。
积分球光谱分析系统操作指导书
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
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
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。
积分球原理
积分球原理
积分球原理是一种用于求解三维空间中球形物体的体积的数学方法。
它基于对球体的积分进行近似计算。
积分球原理的基本思想是将球体分解成许多微小的面元，并对每个面元的贡献进行累加，从而得到整个球体的体积。
具体而言，积分球原理使用球坐标系来描述球体。
在球坐标系中，每个点可以表示为(r,θ,φ)，其中r是距离原点的长度，θ
是与正x轴的夹角，φ是与正z轴的夹角。
为了计算球体的体积，首先需要将球体分解成多个面元。
每个面元都是在球坐标系下的一个小区域，可以用一个面积元素
da表示。
通过将球坐标系下的立体角dΩ和面积元素da相乘，可以得到每个面元的体积贡献dV。
然后，对所有的面元进行累加，从而得到整个球体的体积。
这可以通过对球坐标系中的三个变量r、θ和φ进行积分来实现。
具体来说，对r的积分范围是从0到球体的半径R，对θ的积
分范围是从0到π，对φ的积分范围是从0到2π。
对这三个积分的结果进行累加，即可得到球体的体积。
需要注意的是，积分球原理是一个近似方法，其精度取决于对球体分解的细致程度。
通常情况下，分解得越细致，得到的体积结果越精确。
然而，由于球坐标系下的面元在不同位置的体积贡献不一样，选取适当的面元分布是积分球原理的关键。
总之，积分球原理是一种通过对球体的积分进行近似计算来求
解球体体积的方法。
它是一个简单而有效的数学工具，在物理、工程等领域中被广泛应用。
积分球测量系统异常分析
合格
隆达
仪器之间的误差影响 研发VS IQC机差确认
积分球定标时选 用塞盖定标，确 保定标精度
背光研发 常规测量模式
IQC 常规+脉冲测量模式
统一模式：俩者稳压电源型号不同，统一使用常规模式测量
积分球塞盖 统一定标：统一使用塞盖定标
部门
序号 IF(mA) VF(V) P(mW) Φ(lm) Φe(mW)
9.14
2#灯珠
8.879
-0.038
-0.43%
9.13
3#灯珠
9.160
-0.026
-0.28%
9.12
9.11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
20系列治具
38系列治具
结论：使用不同测试治具，存在 0.6%测量误差
样品预热时间的影响
验证方法：选用3颗LED灯珠，持续点亮监控其30min内光通量变化，测试最终结论如下：
光通量 光通量
1
8.92
8.9
3
8.88
8.86
8.84
8.82
8.8 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
总结
1.根据厂内LED来料新增管控规格为0.25分为一档（如80档：8.00~8.25 82档：8.25~8.50） 则LED来料管控规格为标准值±0.125 U允= ± （管控规格/标准值）*100%= ±1.54% 为有效监控此规格，根据测量仪器评估原则其精度需达到管控规格的1/3~1/10 则监控光通量的测量仪其精度需为：
0.029
积分球测量sensor动态范围
积分球测量sensor动态范围
一、积分球系统的可测参数
1、色度参数：总辐射强度，主波长，峰值波长，色坐标，半带宽，色纯度，CCT，CRI
2、光度参数：光通量，发光效率，辐射功率
3、电参数：正向电压，正向电流，反向电压，反向电流，电压，电流，功率，功率因素
二、积分球系统的技术指标
1、波长范围：380nm~800nm（380nm~1050nm，200nm~800nm）可选
2、波长测试精度:±0.3nm，波长重复性：±0.1nm，样品扫面间隔：±0.1nm
3、色坐标精度(Δx,Δy)：±0.003
4、相关色温测试范围：1,500K~25,000K，精度：±0.5%
5、显色指数测试范围：0~100.0，精度：±(0.3%rd±0.3)
6、光度线性：±0.5%，杂散光：<0.015%(600nm)及<0.03%(435nm)，积分时间：0.1mS~20S
7、内置集成5000.0mA DC恒流电源可以点亮标准灯定标
8、可以和光强装置(ITD-8000)一起使用测试单科LED发光强度
9、通过USB接口与电脑通讯，中英文软件可以在Win7，Win8，Win10系统运行。
光度头积分球(光度计球系统)介绍
光度头积分球（光度计球系统）介绍这是一个传统的近似积分球光度学的系统，利用一个光度计作为积分球的探头。
由于在测量SSL产品（如未使用误匹配修正）光通量时有潜在的大的光谱误匹配误差而且颜色量需要使用一个单独的测量装置，所以尽管这个方法可加以接受但很少推荐。
1、积分球除了辅助灯的要求不同外，对于积分球的描述也适用于本方法。
对于一个球-光度头系统，辅助灯不只限于白炽灯。
而且，当自吸收很大（a<0.8）或者被测SSL 产品的外壳大而且颜色很浓，使用一个具有光谱分布接近典型测量的SSL产品的辅助灯时自吸收测量特别准确。
所有被测SSL产品自吸收测量期间，辅助灯要稳定。
例如，可以使用一个稳定的白光LED源。
2、球几何形状该方法推荐的积分球几何形状见图1，其与积分球系统的区别是，光度计头被作为探头使用。
图1 用光度头测量总光通量推荐的球几何形状(a)所有类型的SSL产品（b）仅有前射光的SSL产品参考标准灯用于测量总光通量。
例如，对于一个窄光束的SSL产品，要使用具有类似窄光束光强分布的标准灯。
如果只使用全向标准灯，要建立不同类型的光强分布的修正系数。
当参考标准是传统白炽灯时，他们不必受球-光度计系统的限制。
稳定和可再生的SSL产品（如使用温度控制的白光LED源）可以用于总光通量的参考标准。
具备近似典型被测SSL产品的光谱分布参考标准对减少光谱匹配误差是有优势的。
为达到类似于典型被测SSL产品的角度光强分布，利用SSL产品作为参考标准也有优点。
3、测量原理试验装置的总光通量是通过与参考标准比较得到的：其中ΦREF是参考标准的总光通量，y TEST和y REF分别是被测SSL产品和参考标准的光度信号。
F是光谱误匹配修正系数，a是自吸收因数。
如果因数F不确定，应使用F=1,而且应考虑产生的不确定度。
4、光度头当球的光谱输出影响总光谱响应时，光度头应具有良好匹配到V(λ)函数的相’值（由CIE69号出版物定义）应不大于3%。
积分球原理简介
4 r 2
1
4 r 2E
所以，通过测量球壁M点的照度即可得出光源(器
具)的总光通量。
5
光谱仪原理
光谱仪组成 远方HASS-2000光谱仪主要由以下几个部分组成： 带通色轮校正仪 反光镜 平场凹面衍射光栅 制冷面阵CCD探测器
入射到光纤探头的光通过光纤进入光谱仪，通过带通色轮校正仪和反光镜后， 光束入射到平面衍射光栅，经光栅分光后入射到CCD探测器，光信号转换为电信 号传至计算机软件进行计算处理从而得到光色参数值。因经光栅分光后，不同波 长光的强度可以通过CCD来记录下来，从而可以得到待测灯具的色度信息。
6
光谱仪原理
带通色轮校正 带通色轮校正技术是一种光谱仪杂散光的校正方法，在光信号入射狭缝和衍
射光栅之间的光路上设置可切入的若干个带通滤光片，在切入各滤光片和不切入 滤光片时分别测量同一待测光源，由测得的光谱计算杂散光分布因子，并使用杂 散光分布因子校正测量该待测光源的杂散光误差，
Motor
Filter-wheel Bandpass filter
Mirror
Slit Fiber
光谱仪原理
衍射光栅 衍射光栅在光谱仪中起分光作用，一束白光射向光栅，由于光栅表面有
序的细密条纹，光波在其表面上产生衍射和干涉，最后各波长分量被有序分 解开来。
在一块镀铝的光学玻璃毛胚上刻出一系列剖面结构象锯齿形状，等距而 平行的刻线就形成一块反射光栅。每毫米间距内会刻上千条左右的锯齿。
E2 4 r2
ds E2
同理 E4 E3 2E2
E5 E4 2E3 3E2
所以，M点处的总照度为
EM E1 E2 E3 E1 E2 (1 2 )
EM
E1
积分球测试系统操作规程
页数第1 頁共3頁一、目的：规范积分球测试系统的正确使用，确保使用者的安全和测试的精准度。
指导测试人员按规程正确操作积分球测试系统。
确保测试设备的安全和测试数据的准确性。
二、适用范围本规程适用于测量照明产品的颜色参数、光度参数、电参数。
三、测试系统配置说明本系统配远方HAAS-2000精密快速光谱辐射计一台；功率计PF210 digital power meter一台；WY DIGJTAL CC&CV DC POWER SUPPLY一台；DPS智能变频交流电流AC POWER SOURCE一台；软件系统HAAS SUITE –V2,00,247 附属配置测试电脑一台。
四、操作方法及步骤4.1首先打开PF210电源开关、DPS电源开关、HAAS-2000开关以及电脑桌面软件系统。
4.2查看送检测试灯，核对测试申请单各项测试要求，打开积分球，将所测灯具装在积分球的测架上，接通电源，注意选接积分球接线盒上的电源插口（有灯具接线图和日光灯接线图两类）然后检查DPS输出电压是否写被测灯具标称电压一致，不一致时需将DPS输出电压和频率设定成与被测灯具标称电压和频率一致（例：标称220V 50Hz），调整OK后，按下DPS电源的输出开关，检查被测灯是否点亮，并关上积分球。
页数第2 頁共3頁4.3 打开系统测试软件，一般灯在球内燃点稳定后，点击单次测量按钮“”系统自动进行测试。
4.4 测试结果出现在测试栏，双击测信息，出现测试信息对话框（在对话框中填写必要信息）4.5 点击菜单栏中[文件]命令,再点击[打印]，将打印选为Adobe PDF点击[确定]，将测试结果转换PDF文档，然后点击【保存】，将PDF报告存储到相关文件夹。
4.6每次测试完成后要进行数据保存（点击菜单中“另存为”再点击“”导出数据以Excel格式保存）。
4.7全部测试完毕后，按照开机顺序关闭所有电源开关，并关闭总电源。
4.8取出被测样品，按要求通知测试申请人领取测试样品和测试报告。
积分球的原理和典型应用
积分球的原理和典型应用1. 积分球的原理积分球是一种球形仪器，通过测量球的旋转角度来确定位置和运动的工具。
其主要原理是基于陀螺仪和加速度计的测量。
1.1 陀螺仪原理陀螺仪是一种测量旋转角速度的装置。
积分球中的陀螺仪通过测量球在三个轴向上的转动角速度来确定球的旋转状态。
1.2 加速度计原理加速度计是一种测量加速度的装置。
积分球中的加速度计通过测量球在三个轴向上的加速度来确定球的运动状态。
2. 积分球的典型应用积分球由于其测量精度高、操作简便等特点，被广泛应用于以下领域：2.1 导航系统积分球可以用于惯性导航系统，通过测量旋转角速度和球在三个轴向上的加速度，确定导航器的方向和位置。
2.2 航天器姿态控制积分球在航天器姿态控制中起到了重要作用。
通过测量航天器的旋转角速度和加速度，控制航天器的运动，保持良好的姿态。
2.3 机器人定位与导航积分球可以用于机器人的定位与导航。
通过测量机器人的旋转角速度和加速度，确定机器人的位置和运动轨迹，实现精确定位和导航功能。
2.4 运动追踪积分球可以用于运动追踪应用，例如跟踪运动员的动作。
通过测量运动员的旋转角速度和加速度，确定运动员的动作状态，实现运动分析和评估。
2.5 虚拟现实积分球在虚拟现实领域也有着广泛的应用。
通过测量用户的旋转角速度和加速度，使用户在虚拟环境中可以自由转动和交互，提升虚拟现实体验。
2.6 游戏控制积分球可以用于游戏控制器，通过测量玩家的旋转角速度和加速度，实现游戏的控制和互动。
2.7 运动医学积分球在运动医学领域也有着重要应用。
通过测量运动员的旋转角速度和加速度，评估运动员的运动技能和表现，提供训练和康复指导。
3. 总结积分球作为一种测量旋转角速度和加速度的仪器，具有精度高、操作简便等优点，在导航、航天、机器人、运动追踪、虚拟现实、游戏控制和运动医学等领域有广泛的应用前景。
随着技术的发展，积分球的应用将会越来越广泛。
以上就是积分球的原理和典型应用的简要介绍。
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dA = 2 r
光度学概念
发光强度 点光源向各方向发出的可见光。在某一个方向，单位立体角 内发出的光通量的发光强度。 表达式：
I
单位：坎德拉（cd）
光度学概念
亮度 发光表面法线方向上，单位面积上单位立体角内的光通量 定义为光源的亮度L。 表达式：
积分球涂层
2. Duraflect涂料：在波长350-1200nm之间，反射率超过95% 。主要优点是防水、防潮、耐腐蚀。可应用于恶劣的环境 中，比如风化、磨损、湿度环境。
积分球涂层
3. Infragold涂料：工作于近、中、远红外波段，波长范围 从700nm到2000nm之间的红外波段表现优异。主要用于小 功率激光器的光学测量。
d dI L= cos dAd cos dA
单位：（cd/m2）
积分球简介
1. 积分球的功能及应用 积分球系统主要功能是测量光源的辐射度、色度、光度等 光色电参数。具体包括光源的光通量、照度、色温、色度 坐标、发光效率等。 积分球系统主要应用于光源、灯具等光测量领域。
积分球涂层
较高端的涂料-聚四氟乙烯 该涂料的优点：
在0.2-2.5微米波长范围内，光谱反射率高于硫酸钡。 该涂料不怕潮湿，暴露在紫外光下也不会变黄。 该涂料的缺点：
易碎、对温度敏感、热稳定 性差、容易污染、价格高。
积分球涂层
积分球涂层
从客户的反馈来看 1. 很多厂商的积分球涂料时间久了会泛黄、开裂、脱落，且 具有刺鼻的气味。而这样老化造成的反射率下降会严重影 响测试精度，所以一般积分球涂料都需要一两年一次的重 新喷涂。
2. 蓝菲光学的Spectraflect涂料完全无毒、无异味，且具备
8年以上的使用寿命，无需重新喷涂。
积分球涂层
Spectralon涂料 根据应用场合分为三个层次：光学层次、激光层次和太空 层次。 1. 光学层次：在紫外光、可见光和近红外波段表现出高反射 率和朗伯特性。 2. 激光层次：物理特性跟光学层次的一样，就是应用于激光 泵浦腔时加入的特制树脂增强了某些性能。 3. 太空层次：具有高反射率以及高朗伯特性，是地面遥感应 用的首选材料。
积分球测量方法
SSL产品光通量测量一般使用积分球系统或分布光度计。 1. 积分球与光度计的不同点 积分球系统的原理就是测量积分球上某一点的照度，算出 某个波长下的辐射通量，最后算出光源的总光通量。 分布光度计一般是测出光源的光强分布，计算出光源的光 通量。
聚四氟乙烯与硫酸钡的反射率对比图
积分球涂层
总结 不同的涂料各有优缺点，我们需要根据特定的情况选 择合适的积分球涂料。比如潮湿的环境就不能用硫酸钡涂
料，高温的环境就不适合用聚四氟乙烯涂料。
其中，硫酸钡涂料的缺点很明显，较容易受潮，受潮
后容易脱落。高温环境下容易氧化、变色。这些都会造成
国外，主要积分球生产厂家有美国蓝菲光学、美国OL、 德国IS。 蓝菲光学的涂料主要分为四种: Spectraflect、 Duraflect、Infragold、Spectralon。
积分球涂层
1. Spectraflect涂料：经济实用型，在可见光光谱内具有很 高的反射率。厚度在0.5mm以上时，波长400-1100nm之间 ，反射率超过99%。在360-830nm的光谱范围内提供97%的 反射率，并且能扩展至300-2400nm范围。
积分球原理
朗伯光源与朗伯特性 若光源的发光强度按余弦规律变化，即其亮度与方向无关 。这类发射体称为余弦发光体或朗伯体，朗伯光源又称为 余弦体光源。 自然界的朗伯体：太阳、毛玻璃灯罩、白纸、积雪、白墙
积分球原理
朗伯特性：光源发出的光从任意方向看亮度都是一样的。 根据之前亮度的定义，可知：
积分球涂层
常见积分球涂料 积分球的涂料很多，不同的涂料适用于不同的波长范 围。积分球涂料对积分球至关重要，厂家一般采用硫酸钡 、聚四氟乙烯（PTFE）等作为积分球涂料。
积分球涂层
最常见的积分球涂料—硫酸钡 该涂料的优点： 高反射率、高朗伯特性、喷涂 容易、容易清除、无毒等。 该涂料的缺点： 水溶性、不够牢固、容易被损 害等。
L=
I cos A
当光源的发光强度满足:
I I0 cos
光源的亮度与方向无关。
积分球原理
根据朗伯定律，说明积分球的原理。 如图所示，O是球心，r是半径。A是球面上单位面积为dS
d 的漫反射源，光源光通量为 ，P点的照度 ，考虑 dS 到整个发光面都有漫反射光，则P点的照度 E p = 2 。 4 r Ep=
积分球原理
假设涂层漫反射系数为 。假设一束光通量为 的光 入射到积分球里面，在球内形成均匀光，在球内任意点A 的照度为E，设 E0 是由第一次反射产生的照度（考虑到挡 板对光源的作用）：
E 0 = 4 r 2
积分球原理
ห้องสมุดไป่ตู้
积分球涂层
国内外积分球涂料漫反射率对比
积分球涂层
总结分析 从涂料反射率的角度上看 1. 一般厂家的硫酸钡涂料反射率低于聚四氟乙烯以及国外品 牌涂料。 2. 聚四氟乙烯的反射率高、光谱范围宽，是理想的积分球涂 料。 3. 蓝菲光学的Spectralon涂料的反射率最高。
积分球原理
测试方案 采用高亮度绿色F5LED，功率约0.35W，发光角度约30°。 测试结果如下：
积分球原理
测量结果： 测量得到的平均光通量值为16.911 流明，测量值的标 准偏差为0.3911，得到误差小于±2.35%。 结论： 蓝菲光学（Labsphere）的积分球系统测量结果可靠、 稳定，对产品的性能给予可靠的保证，是LED 行业光学性 能测量的理想选择。
积分球简介
积分球是一个内部涂有漫反射涂层的空心球体，外面一般 是金属结构，开有几个小孔。 积分球内部有标准灯、辅助灯、光纤接口等，外接设备包 括电源、电脑、光谱仪等仪器。
积分球简介
理想积分球系统 1. 球内表面是一完美的球面，半径处处相等； 2. 球内壁是均匀的漫反射涂层，对各种波长的光具有相同的 漫反射率； 3. 球内没有任何物体，光源只看作发光但没有实物的抽象光 源。
积分球测量方法
2. 积分球与光度计的不同点 积分球系统适合于集成LED灯具和相对较小的LED照明产品 。积分球系统LED的光谱分布和光强分布与常用标准灯之 间存在较大的差异，会带来较大的测量误差。 分布式光度计适用于大型灯具如高压汞灯、钠灯的光学测 量，测量精度更高。大多数第三方检测机构和大型国家实 验室多会选用旋转反光镜式分布光度计，当然很多的生产 型企业也会选用卧式分布光度计。
这束光在球内还要进行无穷多次的反射。则A点经过n次反 射后的总照度：
E= 2 n 1 4 r 2 4 r 2 4 r 2
P1是一次反射
P2是二次反射
积分球原理
当
1，n
时
结论：
E= 1 4 r 2
光度学概念
视见函数 也被称为光谱光效率函数。 人眼对不同波长的光有不同的 灵敏度。 根据环境明暗条件的不同， 又被分为明视觉视见函数V（λ） 和暗视觉视见函数V（λ'） 。
光度学概念
辐射通量 单位时间内物质以电磁辐射的形式发射、传输或接受的能 量称为辐射通量。 符号：Φe 单位:瓦特(W) 光通量 可见光波段内的辐射通量 与相对视见函数的乘积。 符号：Φ 单位:流明(lm)
积分球内光照度大小与涂层的漫反射、光通量、球体的半 径有关。 我们要求照度均匀的话，需要保证积分球涂层漫反射率稳 定，球体半径处处相等。
积分球原理
当积分球内的光是均匀光的时候，可以测量任意一点的照 度E，根据辐照度原理 E= ，可以求出某个光谱对应 的光通量 ，则光源的光通量
数据测试误差。
积分球涂层
国内积分球涂料 1. 主要有硫酸钡涂料R80、R93、R97、R98、诗贝伦SPEKTRON 、聚四氟乙烯（PTFE）等。 2. 国内主要销售积分球厂家：杭州远方光电、杭州浙大三色 、杭州晶飞科技。
积分球涂层
积分球涂层
为什么强调积分球涂层？ 1. 评价积分球的好坏主要靠涂料、挡板、开口、球体完美度 等，最主要是涂料。 2. 国内外的积分球最主要的差别在于积分球涂料不同。
积分球涂层
积分球涂层需要满足的条件 1. 根据CIE标准要求，漫反射率至少大于80%。 2. 漫反射率随波长的变化小，即呈光谱中性特性。 3. 化学稳定性好、不发黄。 （关于积分球涂层的标准要求：CIE-84-1989 Measurement of Luminous Flux）
积分球测量方法
3. 积分球与光度计的不同点
积分球系统配合光谱仪可以测量色温、显色指数、色品坐 标等参数。 分布式光度计还可以提供IES文件（光度学数据文件）。
积分球测量方法
两种测量方法：4π测量、2π测量 4π测量-适用于所有类型的SSL产品 2π测量-适用于发光角度小于180°的SSL产品 安装方式：灯具或者光源发光角度朝下
积分球涂层
从涂料的光谱中性（波长选择性）来看 1. 硫酸钡在紫外及红外区的光谱中性均不理想，可见光内还 可以接受。 2. 聚四氟乙烯涂料的光谱范围宽，光谱中性好。 3. 蓝菲光学的Spectralon涂料的光谱范围很广，光谱中性非 常好。
积分球系统
申丰
深圳市迈昂科技有限公司
概 述
光度学概念 积分球简介 积分球原理
积分球涂层