Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 1(255)
Рубрика журнала: Технические науки
Секция: Радиотехника, Электроника
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7, скачать журнал часть 8, скачать журнал часть 9, скачать журнал часть 10
АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕТОДИОДОВ
Данная статья рассматривает проблему эффективного контроля качества светодиодов и предлагает решение с использованием автоматизации измерений
Введение
Светодиоды являются одним из самых популярных источников света, используемых в различных областях, включая освещение интерьеров, архитектурную подсветку, автомобильное и промышленное освещение. Их светотехнические характеристики, такие как световой поток, цветовая температура, индекс цветопередачи и другие, играют ключевую роль в обеспечении комфорта и безопасности освещения.
Однако, измерение и контроль светотехнических характеристик светодиодов могут быть сложными и трудоемкими процессами, особенно при массовом производстве или использовании в сложных осветительных системах. В этой связи актуальна автоматизация этих процессов, позволяющая повысить точность, скорость и эффективность измерений, а также снизить затраты на контроль светотехнических параметров светодиодов.
Анализ существующих методов для измерения светотехнических параметров светодиодов
Измерение светотехнических параметров светодиодов является важным этапом в процессе их разработки и производства. Существует несколько методов для измерения этих параметров, включая спектрофотометрию, колориметрию и фотометрию. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от конкретной задачи и требований к точности измерений.
Спектрофотометрия — это метод, который позволяет измерять спектры поглощения и отражения материалов. Он используется для определения спектрального состава света, излучаемого светодиодом, и может быть полезен при разработке новых светодиодов или при изучении их свойств. Однако спектрофотометрия требует специального оборудования и может быть сложной для некоторых пользователей.
Колориметрия — это метод измерения цвета объектов. Он основан на измерении координат цвета в трехмерных цветовых пространствах, таких как CIE Lab или CIE XYZ. Колориметрия может быть полезна для определения цветовой температуры светодиодов и для оценки их цветовых характеристик.
Фотометрия — это измерение интенсивности света. Она может использоваться для определения таких параметров, как световой поток, угол излучения и время нарастания и спада импульса. Фотометрия является простым и доступным методом, но может не давать такой подробной информации, как спектрофотометрия или колориметрия.
Анализ существующих инструментов для измерения светотехнических параметров светодиодов
Измерение светотехнических параметров светодиодов может быть выполнено с помощью различных инструментов и оборудования.
Некоторые из них включают:
– Спектрофотометры - прибор, предназначенный для измерения отношений двух потоков оптического излучения, один из которых — поток, падающий на исследуемый образец, другой — поток, испытавший то или иное взаимодействие с образцом.
Позволяет производить измерения для различных длин волн оптического излучения, соответственно в результате измерений получается спектр отношений потоков.
Спектрофотометр является основным прибором, используемым в спектрофотометрии. Обычно используется для измерения спектров пропускания или спектров отражения излучения
– Колориметры -оптический прибор для сравнения цвета, которые измеряют цвет объектов. Они могут использоваться для определения цветовой температуры светодиодов и их цветовых характеристик. Трёхцветные колориметры с широким цветовым охватом редко применяются для контроля цвета в промышленности, так как они дают недостаточную информацию об измеренном образце.
– Фотометры — это измерительные приборы, которые определяют интенсивность света. Они используются для измерения таких параметров, как световой поток и угол излучения светодиодов.
Важно отметить, что выбор инструмента зависит от конкретных требований к измерениям и бюджета. Большинство фотометров преобразуют свет в электрический ток с помощью фоторезистора, фотодиода или фотоумножителя.
Возможности автоматизации измерений светотехнических характеристик светодиодов
Измерение яркости: Автоматизация позволяет производить точные и быстрые измерения яркости светодиодов. Это важно для определения их производительности и соответствия стандартам.
Измерение цветовой температуры: Использование автоматизированных систем измерения позволяет точно определить цветовую температуру светодиода и его соответствие требованиям.
Определение индекса цветопередачи (CRI): CRI является важным параметром, определяющим качество освещения, создаваемого светодиодом. Автоматизированные системы позволяют быстро и точно определить этот параметр.
Измерение угла рассеивания света: Автоматизированные устройства позволяют определить угол рассеивания света, что является важным параметром при проектировании осветительных систем на основе светодиодов.
Тестирование стабильности: Автоматические системы позволяют проводить долгосрочное тестирование светодиодов на стабильность работы и долговечность.
Создание протоколов испытаний: Автоматизированные системы могут создавать протоколы испытаний, содержащие все необходимые параметры и результаты измерений.
Интеграция с другими системами: Автоматизированные системы измерений могут быть интегрированы в более крупные системы управления освещением или в системы контроля качества на производстве светодиодов.
Экономия времени и ресурсов: Автоматизация измерений позволяет сократить время на проведение тестов и снижает потребность в человеческих ресурсах.
Оценка эффективности и точности автоматизированных систем измерения и контроля светодиодов
Оценка эффективности и точности автоматизированных систем измерения и контроля светотехнических характеристик светодиодов может быть проведена по следующим критериям:
- Точность измерений: Автоматизированные системы должны обеспечивать высокую точность измерений яркости, цветовой температуры, CRI и других параметров.
- Повторяемость результатов: Результаты измерений должны быть стабильными и повторяемыми, независимо от того, кто и когда проводил измерения.
- Скорость измерений: Время, затрачиваемое на проведение измерений, должно быть минимальным, чтобы не снижать производительность.
- Совместимость с различными типами светодиодов: Система должна быть способна работать с различными типами светодиодов, такими как SMD, COB, филаментные и т.д.
- Простота использования: Система должна быть простой в использовании и настройке, чтобы минимизировать затраты на обучение персонала.
- Стоимость системы: Стоимость системы должна быть оправдана ее эффективностью и точностью измерений.
Список литературы:
- Никифоров С. Исследование нового семейства мощных светодиодов CREE XLamp XP-E. Полупроводниковая светотехника. 2009. №2. С.20-22.
- Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8481 на разработку «Data_Reader чтение данных из автоматизированного устройства сбора данных по шине RS-232» / Кондратьев А.Ю., Пивкин О.В., Панфилов С.А. Дата выдачи: 03.07.2007.
- Микаева С.А., Пивкин О.В., Коваленко О.Ю. Программно-аппаратные средства измерения светотехнических характеристик световых и облучательных приборов и установок. Инженерная физика. 2008. №2. С.40-42
Оставить комментарий