光通量

LED光通量測(cè)試是什么，需要多少錢(qián)？

通常，光通量和輻射功率是LED最重要的光學(xué)參數(shù)，但是有時(shí)也會(huì)提到光強(qiáng)空間分布。對(duì)于較小的器件，平均LED的強(qiáng)度仍然很常見(jiàn)。現(xiàn)實(shí)中，部分LED光通量只是一個(gè)不斷增加的數(shù)字，但仍未被廣泛測(cè)量過(guò)。對(duì)于固態(tài)照明源來(lái)說(shuō)，光度學(xué)和比色輻射特性很重要。

測(cè)量總輻射功率和光通量的兩種主要方法是使用積分球或側(cè)角光度計(jì)/光譜輻射計(jì)。接下來(lái)的兩節(jié)將介紹這兩種測(cè)量方法，以及測(cè)量時(shí)會(huì)有哪些挑戰(zhàn)。

光通量（F，F(xiàn)lux），單位流明，即lm。

定義：光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光量稱(chēng)為光源的發(fā)光通量

解釋?zhuān)和瑯?，這個(gè)量是對(duì)光源而言，是描述光源發(fā)光總量的大小的，與光功率等價(jià)。光源的光通量越大，則發(fā)出的光線越多；對(duì)于各向同性的光（即光源的光線向四面八方以相同的密度發(fā)射），則 F = 4πI。也就是說(shuō)，若光源的I為1cd，則總光通量為4π =12.56 lm。與力學(xué)的單位比較，光通量相當(dāng)于壓力，而發(fā)光強(qiáng)度相當(dāng)于壓強(qiáng)。要想被照射點(diǎn)看起來(lái)更亮，我們不僅要提高光通量，而且要增大會(huì)聚的手段，實(shí)際上就是減少面積，這樣才能得到更大的強(qiáng)度。光通量測(cè)試百度搜索《環(huán)測(cè)威》

要知道，光通量也是人為量，對(duì)于其它動(dòng)物可能就不一樣的，更不是完全自然的東西，因?yàn)檫@種定義完全是根據(jù)人眼對(duì)光的響應(yīng)而來(lái)的。人眼對(duì)不同顏色的光的感覺(jué)是不同的，此感覺(jué)決定了光通量與光功率的換算關(guān)系。對(duì)于人眼最敏感的555nm的黃綠光，1W = 683 lm，也就是說(shuō)，1W的功率全部轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為555nm的光，為683流明。這個(gè)是最大的光轉(zhuǎn)換效率，也是定標(biāo)值，因?yàn)槿搜蹖?duì)555nm的光最敏感。對(duì)于其它顏色的光，比如650nm的紅色，1W的光僅相當(dāng)于73流明，這是因?yàn)槿搜蹖?duì)紅光不敏感的原因。對(duì)于白色光，要看情況了，因?yàn)楹芏嗖煌墓庾V結(jié)構(gòu)的光都是白色的。例如LED的白光、電視上的白光以及日光就差別很大，光譜不同。

至于電光源的發(fā)光效率，是另外一個(gè)相關(guān)的話題，是說(shuō)1W的電功率到底能轉(zhuǎn)化成多少光通量。如果全部轉(zhuǎn)換成555nm的光，那就是每瓦683流明。但如果有一半轉(zhuǎn)換成555nm的光，另一半變成熱量損失了，那效率就是每瓦341.5流明。白熾燈能達(dá)到1W=20 lm就很不錯(cuò)了，其余的都成為熱量或紅外線了。測(cè)量一個(gè)不規(guī)則發(fā)光體的光通量，要用到積分球，比較專(zhuān)業(yè)而復(fù)雜。

常見(jiàn)發(fā)光的大致效率（流明/瓦）

白熾燈，15； 白色LED，20； 日光燈，50 ； 太陽(yáng)，94； 鈉燈，120

LED光通量測(cè)試方法：

積分球法光通量有時(shí)也被稱(chēng)為總光通量，以此強(qiáng)調(diào)它是所有方向的總和。 它也被稱(chēng)為4π通量，因?yàn)橐粋€(gè)完整的球體有4π的立體角。要收集4π立體角的所有光，光源須在球體的中心。捕獲所有方向發(fā)射的輻射，并測(cè)量總光通量。

國(guó)際照明委員會(huì)為所有光源(a)和不具有后向輻射的光源(b)推薦的球體幾何圖形對(duì)于可以忽略不計(jì)或沒(méi)有輻射的光源，可以以更方便的前向通量或2π幾何空間測(cè)量總通量。光源位于球壁的端口處。只有前半球發(fā)射的光輻射才用于測(cè)量。這種前向輻射是大多數(shù)LED產(chǎn)品的典型特征。積分球必須根據(jù)測(cè)量幾何、同時(shí)遵循替代原理進(jìn)行絕對(duì)校準(zhǔn)。替代原理指出，應(yīng)該通過(guò)與相似空間和光譜分布的標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行比較來(lái)測(cè)量測(cè)試光源。

1、 選擇正確的尺寸

檢測(cè)樣品應(yīng)始終小于球體的內(nèi)徑，目的是讓樣品本身引起的干擾因素盡可能低。 然而，隨著球體越來(lái)越大，探測(cè)器上的入射光的強(qiáng)度就會(huì)降低。

2、自吸收產(chǎn)生的誤差及修正方法

檢測(cè)對(duì)象本身就會(huì)吸收積分球中的光輻射。這種干擾形式，被稱(chēng)為自吸收，可導(dǎo)致光輻射明顯衰減并導(dǎo)致測(cè)量偏差。檢測(cè)樣品越大越暗，衰減就越明顯。

3、近場(chǎng)吸收

處于光源附近的任何物體(例如插座)都會(huì)明顯吸收光，并可能導(dǎo)致較大的誤差。 這種所謂的近場(chǎng)吸收不能通過(guò)自吸收測(cè)量來(lái)修正。因此應(yīng)避免這種影響。物體應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離燈，避免形成空腔。此外，推薦用高反射率材料覆在物體表面。

4、燃燒的位置

對(duì)于被動(dòng)冷卻的固態(tài)照明源，測(cè)量應(yīng)在制造商定義的燃燒位置進(jìn)行。當(dāng)以4π幾何圖形測(cè)量時(shí)，使用可以上下安裝的內(nèi)部燈柱來(lái)實(shí)現(xiàn)光源的燃燒位置十分方便。在2π幾何圖形的情況下，可旋轉(zhuǎn)的球體是首選。整個(gè)球體可以在其安裝架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此，測(cè)量端口位于側(cè)面、頂部或底部。

5、考慮測(cè)量誤差

造成測(cè)量誤差的因素是多方面的。LED的寬范圍輻射特性在測(cè)量光通量時(shí)很容易造成校準(zhǔn)誤差。對(duì)于具有分散排射的部件，會(huì)有5%的變化，但是使用窄角LED，可能會(huì)發(fā)生超過(guò)10%的偏差。

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