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14 Dec, 2022 573 Vues Auteur : Raza Rabbani

Mesure des luminaires LED par spectroradiomètre intégrant un système de sphère

Qu'est-ce qu'un spectroradiomètre ?
A spectroradiomètre déterminer la longueur d'onde et l'intensité de la lumière provenant d'une source. On l'appelle aussi le sphère d'intégration led.
Spectromètres LPCE-3 peuvent collecter l'ensemble du spectre avec une seule acquisition car ils séparent les longueurs d'onde en fonction de l'endroit où la lumière frappe le réseau de détecteurs. Dans la plupart des spectromètres, la sensibilité du détecteur à chaque longueur d'onde affecte la mesure de base des comptes, qui est la lecture non calibrée.
Si vous étalonnez un spectromètre, vous pouvez obtenir des lectures pour l'irradiance spectrale, la radiance spectrale et le flux spectral.
Ces informations sont ensuite traitées par un logiciel intégré ou PC et une pléthore d'algorithmes pour générer des lectures pour des choses comme l'irradiance (W/cm2), l'illumination (lux ou fc), la radiance (W/sr), le flux lumineux (cd), intensité lumineuse (Lux ou W), température de couleur (CCT), longueur d'onde dominante (DW) et longueur d'onde maximale (W).
En plus de permettre des calculs de candela et PAR mol/m2/s basés sur la distance, des progiciels de spectromètre plus avancés contiennent également des fonctionnalités telles que l'observateur à 2 et 20 degrés, les comparaisons de superposition de base, la transmission et la réflectance.

Description
De nombreux appareils portables, couvrant le spectre ultraviolet (UV) jusqu'au spectre proche infrarouge (NIR), sont également disponibles dans le commerce sous diverses formes et tailles d'emballage. L'optique intégrée et un ordinateur de bord avec logiciel préinstallé sont monnaie courante dans les appareils portables avec écrans intégrés.
Parce qu'ils sont alimentés et exploités par un PC et une connexion USB, les mini spectromètres peuvent être utilisés n'importe où, du terrain au laboratoire. Un guide de lumière à fibre optique est souvent utilisé pour connecter des optiques d'entrée externes au système. De plus, des micro-spectromètres sont disponibles qui sont encore plus petits qu'un quart et peuvent être utilisés soit en conjonction avec un autre appareil, soit seuls.

 

Importance du spectroradiomètre
Les applications de télédétection bénéficient grandement des spectroradiomètres en raison de leur capacité à détecter les empreintes spectrales des composants à des distances arbitraires. Bien qu'il existe depuis au moins deux décennies, sa popularité a explosé ces dernières années.
Grâce aux progrès technologiques, nous avons maintenant des gadgets qui peuvent faire des choses comme des échantillons de données, exécuter des programmes et être transportés facilement. Cela a conduit au développement de spectroradiomètres de terrain, qui sont plus petits que leurs homologues de laboratoire mais peuvent toujours être utilisés pour mesurer les caractéristiques spectrales de sources lumineuses comme les plantes et les auvents, ainsi que pour une utilisation dans l'armée.
Cette preuve démontre pourquoi les spectroradiomètres sont essentiels pour la télédétection actuelle et les mesures SPD. Cet article vise à faire la lumière sur l'importance des dispositifs d'étalonnage de la lumière en discutant des développements récents de la télédétection de la lumière et de certains de ses nombreux potentiels d'utilisation dans le monde moderne.

Mesure des luminaires LED par spectroradiomètre intégrant un système de sphère

sphère d'intégration 

Principe de fonctionnement d'un spectroradiomètre
Il est essentiel d'avoir une compréhension fondamentale des spectroradiomètres avant d'approfondir les développements les plus récents de l'industrie. Pour le dire plus simplement, il s'agit d'un équipement utilisé pour mesurer certaines valeurs spectrales dans diverses sources lumineuses, telles que la luminance, l'irradiance, la chromaticité et l'intensité radiante.
Les informations recueillies via cette mesure de spectre peuvent être utilisées pour caractériser et calibrer les sources de lumière, ce qui nous fournira finalement une vue d'ensemble et une description complètes de la source de lumière. Pour l'étalonnage, une sphère d'intégration ou un corps noir est utilisé dans la majorité des cas.

Pièces importantes
De nombreuses pièces composent un spectroradiomètre LPCE-3, mais voici quatre des plus cruciaux :

Optique d'entrée
Les lentilles, diffuseurs et filtres qui modifient la lumière lorsqu'elle entre pour la première fois dans le système font partie de l'optique frontale d'un spectroradiomètre. Une optique avec un champ de vision plutôt petit est nécessaire pour la capacité Radiance.
Pour calculer le débit total, une sphère d'intégration est nécessaire. L'irradiance nécessite des optiques qui s'ajustent au cosinus de la lumière incidente. La nature de la lumière qu'il peut détecter dépend du matériau qu'il utilise pour construire ces pièces.
Lors de la prise de mesures de lumière ultraviolette, par exemple, des lentilles de quartz plutôt que des lentilles de verre, des fibres optiques, des diffuseurs de téflon et des sphères d'intégration revêtues de sulfate de baryum sont souvent utilisées car elles assurent des lectures précises.

Monochromateur
La création d'une réponse spectrale de l'illuminant nécessite une lumière monochromatique à chaque longueur d'onde pour entreprendre l'analyse spectrale d'une source. Un monochromateur capte une gamme de longueurs d'onde de la source et produit un signal unique et cohérent.
Il fonctionne de la même manière qu'un filtre, vous permettant d'isoler et de passer à travers une certaine plage du spectre lumineux mesuré tout en bloquant le reste.
Ceci est accompli grâce aux fentes d'entrée et de sortie d'un monochromateur, à des optiques de collimation et de focalisation et à un dispositif de dispersion de longueur d'onde comme un réseau de diffraction ou un prisme. À des fins spectroradiométriques, les réseaux de diffraction sont presque entièrement utilisés, c'est pourquoi ils sont utilisés dans la production de monochromateurs modernes.
Les réseaux de diffraction excellent par rapport aux autres options en raison de leur adaptabilité, de leur faible atténuation, de leur large plage de longueurs d'onde, de leur coût moins élevé et de leur dispersion plus constante.
Selon la tâche, un monochromateur simple ou double peut être plus approprié ; ce dernier offre plus de précision grâce à la dispersion supplémentaire et au déroutage des deux ensembles de réseaux.

Détecteurs

Le détecteur d'un spectroradiomètre LPCE-3 est sélectionné en fonction de la plage de longueurs d'onde surveillée, de la plage dynamique souhaitée et de la sensibilité des lectures. Les détecteurs photoémissifs (tels que les tubes photomultiplicateurs), les dispositifs semi-conducteurs (tels que le silicium) et les détecteurs thermiques sont les trois principaux types de détecteurs utilisés dans les spectroradiomètres (par exemple, la thermopile).
Ce sont les matériaux constitutifs d'un détecteur qui influencent sa réponse spectrale. Il est possible de produire des photocathodes à utiliser dans des tubes photomultiplicateurs aveugles solaires, ce qui signifie qu'ils ne répondent qu'à la lumière ultraviolette et ignorent la lumière visible et infrarouge.

Système de contrôle et de journalisation
Généralement, un ordinateur ordinaire est utilisé comme système de journalisation. Pour que le système de contrôle utilise un signal, il doit d'abord subir une amplification et une conversion, qui se produisent toutes deux dans la première étape du traitement du signal.
Pour une utilisation optimale des métriques et des caractéristiques requises, il est nécessaire d'optimiser les lignes de communication entre le monochromateur, la sortie du détecteur et l'ordinateur. Dans de nombreux cas, le logiciel disponible dans le commerce fourni avec les appareils spectroradiométriques possède déjà des fonctions de référence utiles pour le calcul ultérieur des données, telles que les calculs de correspondance des couleurs CIE.
Lorsque ses principaux composants sont pris en compte, l'un de ses arguments de vente les plus distinctifs est la capacité de fonctionner de manière autonome sans avoir besoin d'un contrôle externe ou d'un système analytique. Il s'agit d'une unité autonome qui peut fonctionner correctement lorsqu'elle est utilisée seule et fournit des données qui peuvent être échantillonnées avec une relative facilité sur d'autres appareils, tels que ceux appartenant à des tiers ou servant d'écrans externes.
C'est aussi l'idée fondamentale derrière un champ spectroradiomètre LPCE-3, permettant de l'utiliser pour toute application externe tout en fournissant des données précises et en évitant les erreurs (atmosphériques).
Contrairement à un spectromètre, cet instrument mesure toutes sortes de composants radiométriques, photométriques et colorimétriques, offrant une approche complète de la mesure de la lumière. Il doit être vu comme un mélange entre un spectromètre et un radiomètre pour offrir des mesures rapides et précises tout en restant portable et abordable.
Le test des ampoules fluorescentes compactes (CFL), la mesure des diodes électroluminescentes (LED) et la mesure des écrans sont quelques-unes des utilisations les plus courantes des spectroradiomètres (téléviseurs et moniteurs).
Les spectroradiomètres de terrain sont utilisés dans le monde moderne pour mesurer l'ensoleillement, les feux de circulation et les modèles architecturaux. C'est un indice que plus de développement est nécessaire car il devient un composant de plus en plus important des applications de ce type.
Maintenant que nous avons cela à l'écart, examinons les principales directions que prennent la recherche et le développement dans le domaine de la spectroradiométrie.

Dernières tendances en télédétection et spectroradiométrie
Le monde est en transition vers l'ère numérique. Et par conséquent, il y avait un besoin croissant pour que ces appareils deviennent compatibles avec ces systèmes numériques. Ce désir de rester en phase avec les besoins en constante évolution des consommateurs a, en un sens, entraîné une augmentation de la vitesse à laquelle la technologie progresse. Le spectroradiomètre lui-même est l'élément de preuve le plus convaincant que nous ayons à cet égard.

L'avènement des appareils numériques
Le premier développement est qu'il peut désormais mesurer des valeurs spectrales tout seul, sans l'aide d'un ordinateur externe. De plus, certains des modèles maintenant disponibles sur le marché sont équipés d'écrans tactiles qui peuvent s'ajouter à ces appareils.
Cela ne fait qu'améliorer l'utilité de ces produits dans une atmosphère qui cherche toujours à économiser les frais généraux. L'une des tendances les plus intrigantes dans l'environnement actuel est l'introduction d'équipements électroniques et numériques pour compléter les activités analogiques telles que les spectroradiomètres.
Un spectroradiomètre fabriqué par LISUN avec une CAM spectrale et un écran tactile est une belle illustration de ce concept. Par rapport à LISUNde l'autre gadget, l'un des appareils de télédétection les plus robustes actuellement disponibles sur le marché, il devient tout à fait évident qu'un hybride de ces deux appareils est très probablement la prochaine cible de l'industrie pour l'acquisition de parts de marché lucratives.

De nouvelles interfaces puissantes
Il s'agit d'un développement complémentaire à la première tendance, qui implique l'incorporation de nouvelles interfaces telles que Bluetooth et NFC dans des systèmes complexes pour faciliter la mesure, la collecte de données et le transfert de données.
Le WLAN est une autre interface qui a fourni le plus de rendement dans cette industrie. De ce fait, il est devenu plus simple et plus facile pour les spécialistes de recevoir des données de mesure presque immédiatement.

Miniaturisation
Cela n'a rien à voir avec le facteur de forme du spectroradiomètre, mais c'est toujours pertinent. Cela a également quelque chose à voir avec la transmission de données via des fonctionnalités minuscules telles que l'USB largement utilisé. Il peut connecter des appareils plus petits aux lignes de fabrication pour la capture, le traitement et la transmission de données en continu, ce qui rend la commodité de ces appareils beaucoup plus grande.
Imaginez que vous travaillez dans une usine de bio-plantes qui vous oblige à surveiller les activités des plantes à chaque minute de la journée. Pour cette entreprise, il serait très utile d'avoir un champ compact spectroradiomètre qui peuvent être reliés à la chaîne de production et utilisés pour collecter des données en temps réel. Et c'est là que la plupart des fabricants concentrent leurs efforts en ce moment. Cela peut avoir une incidence importante sur la façon dont les données de luminance sont recueillies et communiquées dans une variété de contextes, allant des applications en surface à la télédétection sous-marine.

Spectroradiomètres multicanaux
C'est certainement la tendance la plus notable. La possibilité de mesurer simultanément divers éléments avec un seul instrument peut être très bénéfique pour l'entreprise.
Non seulement cela réduira les dépenses de R&D et de fabrication, mais cela conduira également à des processus beaucoup plus compliqués. Surtout si l'on considère qu'il a ses propres inconvénients (temps de mesure variés et erreurs de commutation).
Même si les inconvénients ne sont pas des obstacles insurmontables, il est parfaitement logique de les considérer tout en travaillant à perturber le statu quo de ces dispositifs de détection.
Il est raisonnable de prévoir qu'il y aura encore quelques tendances prêtes à se dégager, autour des spectroradiomètres et de la télédétection, en raison de l'environnement en constante évolution de cette activité volatile, qui est l'une des industries les plus dynamiques au monde.

Système de spectroradiomètre intégré
Des solutions d'équipement de test et de mesure professionnelles tout-en-un sont disponibles auprès de LISUN pour les modules LED, les moteurs de réseau, les lampes et les luminaires, permettant des mesures photométriques et électriques par LM-79 et autres normes applicables.
Une sphère d'intégration est un outil permettant d'intégrer dans l'espace toute la puissance rayonnante d'un luminaire. Les paramètres photométriques et radiométriques clés peuvent être dérivés du flux radiant total à l'aide d'un spectroradiomètre, y compris la distribution de puissance spectrale, le flux lumineux total, les coordonnées de chromaticité, la température de couleur associée, l'indice de rendu des couleurs, etc.
LISUN les spectroradiomètres ont des réseaux holographiques concaves qui sont fabriqués selon des normes scientifiques.
Les modules LED, les moteurs de matrice, les lampes et les luminaires doivent intégrer des sphères de taille suffisante pour garantir des mesures précises. Selon les caractéristiques de la source lumineuse, une sphère de taille différente sera nécessaire pour la mesure.
En géométrie 4, la surface totale du luminaire doit être inférieure à 2% de la surface totale de la sphère intérieure. Le diamètre de l'ouverture dans une géométrie 2 ne doit pas dépasser le tiers du diamètre de la sphère.
Pour éviter un échauffement excessif pendant le test, la sphère doit être suffisamment grande. En concevant soigneusement son système, LISUN garantit des résultats fiables à chaque fois.

Lisun Instruments Limited a été trouvé par LISUN GROUP dès 2003. LISUN système de qualité a été strictement certifié par ISO9001: 2015. En tant que membre CIE, LISUN les produits sont conçus sur la base des normes CIE, IEC et d'autres normes internationales ou nationales. Tous les produits ont passé le certificat CE et authentifiés par le laboratoire tiers.

Nos principaux produits sont GoniophotomètreIntégration de SphèreSpectroradiomètreGénérateur de surtensionPistolets simulateurs ESDRécepteur EMIÉquipement de test CEMTesteur de sécurité électriqueChambre environnementaleChambre de températureChambre climatiqueChambre thermiqueTest de pulvérisation de selChambre d'essai de poussièreEssai imperméableTest RoHS (EDXRF)Test du fil incandescent et Test de flamme d'aiguille.

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