色度學測量實驗

色度學測量實驗實驗類別綜合課時安排項目名稱教學1教學1、使學生深入理解光度學參數(shù)的物理意義;2、掌握HAAS-2000高精度快速光譜分析系統(tǒng)測試單顆LED的方法。目的1、熟悉色度學的有關(guān)概念，測試方法;預習要求2、了解HAAS-2000高精度快速光譜分析系統(tǒng)的測試原理。預習要求請復習以下參數(shù)的概念:色品坐標，相關(guān)色溫，主波長，色純度，色比，峰值波長，半寬度，顯色指數(shù)，光通量，光效，正向電壓，正向電流，功率。教學內(nèi)容與過程的主要內(nèi)容包括（供參考）:、基本內(nèi)容、重點、難點;基本內(nèi)容：理解測試原理，測試單顆LED的光譜、光度和色度特性，分析測試結(jié)果。重點：測試單顆LED的光譜、光度和色度特性。難點：測試結(jié)果的理解和分析。二、儀器設(shè)備;HAAS-2000高精度快速光譜分析系統(tǒng)主要由HASS2000光譜輻射計、LED300E測試電源、0.5米積分球、計算機及專用測控軟件等構(gòu)成（如圖1所示），用于LED光源的光度和色度測試。三、圖1HAAS-2000三、圖1HAAS-2000高精度快速光譜分析系統(tǒng)實驗原理;光譜輻射計（光譜儀）是光測量最重要的儀器設(shè)備，其基本功能是測量輻射強度隨波長分布。通過配備積分球等部件，根據(jù)各量之間的相互關(guān)系，即可準確測得光度、色度和輻射度量。其中，光通量的測量是其他參量測量的基礎(chǔ)。圖2采用積分球測量光通量的示意圖。光源S在球壁上任意一點B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。由積分學原理可得，球面上任意一點B的光照度E為：E=E]+①?_p_4兀R21-P （】）如果在光源S和B點間放一擋屏，擋去直接射向B點的光，則E1=O,因而在B點的光照度為：E—①-p4兀R21—P ⑵其中，R為積分球半徑、p為積分球內(nèi)壁反射率。R和p均為常數(shù)，因此在球壁上任意位置的光照度E（擋去直接光照后）與燈的光通量0成正比。通過測量球壁窗口上的光照度E,就可求出光源的光通量e。圖2積分球原理四、注意事項；1、系統(tǒng)已定標，測試過程無需再定標;2、實驗室科研儀器未經(jīng)允許，請勿使用。五、實驗方法和步驟;分別測量單顆小功率LED和大功率白光LED的光譜、光度和色度特性。測試系統(tǒng)前期已完成系統(tǒng)連接、測試軟件和驅(qū)動程序安裝，完成通訊設(shè)置、系統(tǒng)定標。在此基礎(chǔ)上，進行測試的主要步驟：1、 安裝LED燈，其中引腳式小功率LED安裝在積分球內(nèi)部的基座上，大功率LED安裝在側(cè)邊開孔位置的夾具上。2、 依次開啟LED300E電源、HAAS2000光譜儀，啟動計算機，啟動軟件，選擇常規(guī)測量模式。3、 進入操作菜單下的系統(tǒng)設(shè)置，正確設(shè)置通訊口（包括：主機類型：LED300，主機串行口：COM3；光譜儀類型：HAAS2000），根據(jù)實際需要選擇需要顯示的參數(shù)。4、 測試界面可選擇快速光譜儀，也可選擇快速測試。（1） 設(shè)定LED的工作電流（2） 不要選擇自動積分（3） 光度量程通常選擇自動（4） 選擇相應的測試項目（5） 設(shè)置選項用于設(shè)定測量模式（6） 點擊操作下的快速測試（7） 點擊測試六、實驗結(jié)果的分析和處理；要求理解各測試參數(shù)的物理意義。整理出如下圖所示的分析測試報告。光源光譜測試報告ooOooO顏色參數(shù)：色品3137jr^o.3371/uF=0.1955v1=0.4727duv=6.78€e-003相去色溫:Tc=庁398K主波-fe:Xd=494.lnm色鈍度：Purity=6.4%色比:R=13.0%G=83.BfcB=3.5%峰僮波ifc:Xp^G.Snm半寬度：也XdWl.lnm顯色捋數(shù):Ra=71.3R1=69 R2=74 R3=78 R4=73 R5=71 Rfi=66 R7=80RS=60 R9=-33 R1C=38 Rll=71 R12=43 KI3=69 R14=S7 R15=63光度參數(shù)：光通量e=93.90lm光效：112.07lin/ff?t>e=290.1tnW電參數(shù)：正向電壓VF電參數(shù)：正向電壓VF=3.078V正向電流IF=272.1nA功率P=837.