LED灯具配光曲线

LED 灯具配光曲线

一.实验目的

1、理解配光曲线测试仪的基本原理。

2、掌握正确运用灯具配光曲线测试仪对LED 灯具进行测试。

3、掌握理解和分析配光曲线的测试报告的方法。

二.仪器用具

GO1900L 灯具配光测试系统，各种灯，夹具，米尺，灯具接头。

三.实验原理

1、测量系统构造和原理

在本系统中，测量是通过转动灯具的垂直转轴并且探头保持不动来实现的。因为垂直转轴通过灯具的光学中心，所以这就相当于探头绕着灯具在离灯具一定距离的球面上作圆周运动。

根据光度学相关知识可以知道，照度和光强的关系可以由下式来表示

2cos r

I E θ= （8-1） 式中：E 为照度，I 为光强，r 为光源到光接收面的距离，θ为光束中心与光接收面法线的夹角。在本系统中，θ始终为0，所以cos θ始终为1，公式简化为：

2r

I E =

（8-2）

因此， 2r E I ∙= （8-3）

照度值E 由仪器测出，光源到探头的距离r 由用户按规定条件设定，那么光强值也就得到了。

本系统测试的另一个参数等效光通量Ф是在假设LED 灯具的发光特性在同一环带上是各向同性的前提下通过光强对立体角的积分来得到的，即将测试平面内（X 平面）两个与光轴夹角相等的测试点光强值作算术平均后得到一条X 平面内的光强分布曲线（关于光轴对称），见图8-2。然后将这条曲线绕光轴旋转180°得到LED 在整个空间的光强分布。计算公式如下式所示：

⎰Ω∙=Φi i d I （8-4）

式中，I i 为两个与光轴夹角相等的测试点光强的算术平均值，Ωi 为同纬度环带立体角。假想一个以灯具光学中心为球心、灯具光轴为极轴、测试距离为半径的球面，把光强分布曲线测试点的光强等效成球面上同纬度环带的平均值。

图8-1 基本系统构造及原理

图8-2 X 平面内光强分布及等角度环带图

2、仪器的基本功能

GO1900L 灯具配光测试系统主要测量对象为具有杯形灯罩的灯具，测量参数为经过灯具光学中心且垂直于灯具口面的水平平面内的光强分布曲线，可以分别用极坐标图和直角坐标图表示，以及各个测试点的光强数据。

整个测试过程由程序自动控制完成，用户只需在测试前输入必要的测量参数（如测试距离等）即可。同时，用户也可以手动使灯具绕水平轴转动，观察垂直于灯具口面的不同平面内的光强分布曲线。

四.实验内容要求

1、自动转台的放置

将自动转台放在距地面60-80厘米的水平且稳固的桌面上，若不水平，可以调节自动转台的四个底脚至转台水平为止。

2、灯具的夹装

本系统提供了夹持器用于用户灯具的夹装，根据灯具口面的大小调节夹紧螺母，将夹条

测试基准面

松开，然后向前推灯具，旋动夹紧螺母使夹条互相靠拢。在快接触到灯具时，再次推一下灯具使灯具口面贴紧夹条的限位处，旋紧夹紧螺母，再旋紧灯具固定螺母（共6个），最后旋紧锁紧螺母（共2个）。

3、探头的安装及定位

(1)在GO1900L灯具夹具上装上所配的C型激光对准器，打开自动转台后面板上的电源开关，转台会自动复位并保持在该位置上。打开激光器电源，调节灯具夹具的水平调节螺母，使光束朝前水平射出。

(2)水平方向定位。

1)待转台停止转动后，将探头移至离灯具一定距离。此距离应满足照度的距离平方反比定律。一般来说，测试距离应至少为灯具口面最大直径的10倍，且不小于0.5米；

2)调节探头高度，使激光光斑落在探头中心处，调整探头的位置，使探头的中心对准灯具光学中心并使探头轴线与光束平行，观察探头上方的水平珠气泡是否在圆中心位置，若不在圆中心处，微调云台（三个转动方向）使之移动到圆中心处，此时代表探头已水平；

3)探头到测量基准面距离的测量。用卷尺量出从测量基准面到探头后部刻线处的垂直距离(建议精确到毫米),在测试过程中需将测量值输入到软件中。

五.实验结果以及灯具图片