LM-79 test – différence entre sphère d'intégration et goniophotomètre

En photométrie, la mesure de la puissance de la lumière s'effectue à l'aide de deux instruments différents : un goniophotomètre et un sphère d'intégration. Les deux ont leurs propres caractéristiques qui les rendent adaptés à différents types de tests et de mesures de flux.

Bien qu’ils soient utilisés dans le même but, à savoir la mesure de la puissance optique, ils ont des caractéristiques et des principes différents. S'il est évident que le mode de fonctionnement de ces instruments est différent, il convient également de noter le type de lampes (ou la source de lumière) testée. C’est là que réside la principale différence entre les deux. Voici un aperçu des huit différences clés entre un sphère d'intégration et goniophotomètre.

Goniophotomètre vs sphère d'intégration
Avant de passer à la comparaison, voici une simple introduction à ces instruments.
Qu'est-ce qu'un goniophotomètre ?
LSG-1890B/LSG-1800A goniophotomètre est un instrument goniophotométrique automatique pour les mesures de distribution d'intensité lumineuse avec possibilité de rotation de la source lumineuse. Le LSG-1890B/LSG-1800A utilise un détecteur de température constante, un moteur japonais et un codeur d'angle de précision allemand qui conservent les résultats des tests avec une grande précision. Il est destiné à la mesure des données photométriques en laboratoire industriel de toutes sortes de luminaires tels que les luminaires LED, les lampes HID, les lampes fluorescentes, etc.

Il repose sur le principe d'un photomètre à bras tournant équipé d'un miroir circulaire. La lumière est continuellement transmise à ce miroir sous différents angles (lorsque le bras tourne), ce qui fournit des informations sur le flux lumineux, la distribution de l'intensité et l'efficacité de la source.

Qu’est-ce qu’une sphère intégratrice ?
D'autre part, un sphère d'intégration, comme son nom l'indique, est une structure en forme de sphère utilisée pour mesurer la puissance des sources lumineuses non dirigées. Il fonctionne sur le principe de diffusion où la lumière pénètre dans la sphère par de minuscules trous, se reflète à travers le revêtement intérieur de la sphère et est distribuée également à l'intérieur. Cela permet la mesure du flux et bien d’autres actions.

An sphère d'intégration est également connue sous le nom de sphère d'Ulbricht et est parfois utilisée de manière interchangeable comme carré de Coblentz. Ce dernier a une structure interne semblable à un miroir, par opposition à la structure diffusive du sphère d'intégration. Le revêtement intérieur de la sphère est l’élément le plus important du processus de mesure.

LPCE-2 Intégration du système de test LED du spectroradiomètre à sphère est destiné à la mesure de la lumière des LED simples et des produits d'éclairage à LED. La qualité de la LED doit être testée en vérifiant ses paramètres photométriques, colorimétriques et électriques. Selon CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79- 19, Ingénierie optique-49-3-033602, RÈGLEMENT DÉLÉGUÉ (UE) 2019/2015 DE LA COMMISSION, IESNA LM-63-2, IES-LM-80 ainsi que  ANSI-C78.377, il recommande d'utiliser un spectroradiomètre à réseau avec un sphère d'intégration pour tester les produits SSL.

Huit différences entre un goniophotomètre et une sphère d'intégration
Ces différences vont de leurs caractéristiques au mode de mesure en passant par le coût et les applications.
1. Mesure de la puissance totale
Le plus grand avantage d'un sphère d'intégration au cours d'une goniophotomètre est sa capacité à mesurer toute la puissance d’une source lumineuse en un seul processus de mesure. Il n'est pas nécessaire d'effectuer les itérations nécessaires si cette dernière est utilisée.
Cela rend le sphère d'intégration un instrument recherché dans le monde de la photométrie. Le sphères intégratrices les modèles proposés par CI Systems sont à la pointe de la technologie et conviennent parfaitement aux applications industrielles.

2. Dépendance à la précision
Dans une sphère d'intégration, comme mentionné ci-dessus, la précision dépend entièrement du type de revêtement intérieur utilisé. En goniophotométrie, cela dépend des itérations ainsi que du nombre de points utilisés. La moyenne globale des itérations donnera une valeur approximative.

3. Applications
Les deux instruments sont utilisés pour mesurer la puissance lumineuse. Mais lorsqu’il s’agit de diffusion de la lumière et d’informations sur la distribution spatiale, il existe une différence entre elles.

A goniophotomètre est principalement utilisé pour les sources de lumière dirigée. Les lumières unidirectionnelles auront une plus grande précision lorsqu’elles seront mesurées à l’aide d’un tel compteur. Un sphère d'intégration peut fournir de meilleurs résultats pour la mesure de la puissance de la lumière ambiante.

Par exemple, si une personne souhaite vérifier la puissance de la lumière dans un salon (où il y a plusieurs sources de lumière, c'est-à-dire des plafonniers, une lampe de table et des lumières de Noël), elle utilisera un sphère d'intégration pour capturer toutes les sources à l’intérieur de la sphère puis tester la luminosité globale. Avec un goniophotomètre, cela ne sera pas possible. C'est pourquoi sphères intégratrices sont préférés pour tester les sources lumineuses dans les applications industrielles et radiométriques.

4. Différences de coûts
Les sphères d’intégration étaient généralement coûteuses. En comparaison, un goniophotomètre est beaucoup plus coûteux car il implique des types spéciaux de miroirs spatiaux. De plus, les différentes pièces d’un tel compteur sont très chères. Il est important de noter que les instruments doivent toujours être choisis en fonction de leurs applications et non de leur prix.

5. Test d'uniformité des couleurs
Un avantage du goniophotomètre par rapport à un sphère d'intégration est sa capacité fonctionnelle à vérifier l’uniformité des couleurs et la température. Lorsqu'ils sont équipés de capteurs de couleur, ces caractéristiques supplémentaires peuvent être mesurées. Un sphère d'intégration ne fournit pas non plus d’informations sur la distribution de la lumière et les quantités spatiales.

6. Différents types
Une sphère intégratrice est plus ou moins la même en ce qui concerne les types. Il est disponible en différentes tailles et modes de fonctionnement (manuel, automatique), mais c’est tout.

A goniophotomètre est principalement disponible en trois types différents : A, B et C. Cela implique des changements dans la capacité de rotation des axes. Alors que le type A a un axe horizontal fixe, les types B et C ont un axe vertical fixe. Ces types sont utilisés pour différents types de lampes. Par exemple, le type C est utilisé pour les lampes spot et tube.

7. Vitesse de fonctionnement
C'est un sujet discutable mais le consensus au sein de l'industrie montre qu'un sphère d'intégration réalise la mesure plus rapidement qu'un goniophotomètre. En effet, ce dernier met beaucoup de temps à faire tourner son bras pour une seule itération. Bien qu'un sphère d'intégration nécessite un détecteur supplémentaire pour la mesure, il fait le travail rapidement.

8. Aspect entretien
Dans une sphère d'intégration, le revêtement peut être endommagé si la source de lumière est de forte puissance. C'est un aspect inévitable et le revêtement devra être changé si la sphère doit être réutilisée. Cela peut être une affaire coûteuse. Certains des matériaux utilisés à cette fin sont le sulfate de baryum et l'oxyde de magnésium.
A goniophotomètre est un appareil nécessitant beaucoup de maintenance et comportant de nombreuses pièces mobiles. Bien que ces pièces soient disponibles sur le marché, leur remplacement ou leur réparation peut coûter cher. Comprendre le fonctionnement et bien choisir devient alors important.

Conclusions
Ce sont les huit principales différences entre un sphère d'intégration et goniophotomètre. Pour un expert en photométrie, choisir entre les deux est une question d’application. Cependant, ces facteurs aideront également à comprendre quelles sont les principales différences. Ces deux systèmes existent depuis le début du XXe siècle et ont subi de vastes changements au fil des décennies. Cela oblige les ingénieurs à acheter ces produits auprès de fabricants de confiance.

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Nos principaux produits sont Goniophotomètre, Intégration de Sphère, Spectroradiomètre, Générateur de surtension, Pistolets simulateurs ESD, Récepteur EMI, Équipement de test CEM, Testeur de sécurité électrique, Chambre environnementale, Chambre de température, Chambre climatique, Chambre thermique, Test de pulvérisation de sel, Chambre d'essai de poussière, Essai imperméable, Test RoHS (EDXRF), Test du fil incandescent ainsi que  Test de flamme d'aiguille.

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Mots clés:LPCE-2 (LMS-9000) , LPCE-3 , LSG-1890B , LSG-6000