关于LED灯光学检测准确性和一致性讨论

　　照明光学（optics）检测(检查并测试)特别是战略性新兴产业的LED照明光学检测是一门涉及(指关联到，牵涉到)面很广、实践性很强、很多方面在学校教学(teaching)中所没有涉及的综合性技术。led灯发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。而且在标准和测试方法中,一些例如积分球相对测量(cè liáng)法中的LED标准参考灯等光学检测问题(Emerson)在国际上也没有解决。所以,要做好LED照明光学检测的准确性和一致性还确实是一个问题。我们目前进行的很多能力验证比对也还只限于关注和分析(Analyse)各检测机构报送的比对结果层面, 还没有真正对各检测机构的人、机、物、法、环五方面的过程(guò chéng)进行现场考察和监控。所以比对活动中一些检测机构报送的比对结果具有较大的偶然性，并且个别有真实性疑问。如果各检测机构没有真正做到人、机、物、法、环这五个方面尽可能的统一, 就不可能真正做到准确性和一致性及从根本上提升自身能力。这是一个需要付出努力的过程, 为了尽量减少各种测量误差, 检验机构应该首先从五方面尽可能地做好检测机构自己的事。以下本文分别讨论，供参考。

　　一、人

　　人是做好任何事情中最关键的因素。培训出过硬的基层检测(检查并测试)队伍是非常重要的。要做好光学检测特别是LED光学检测, 检测人员应具备一定的光学专业基础和交叉学科(xué kē)的知识面, 熟悉标准, 还须自觉遵守严谨的检测制度(institution)和统一的操作程序(procedure)，并具有一定的实践经验（experience)。

　　光学（optics）检测领军人物更应如此, 应善于发现甚至具备条件反射式的发现问题的能力。能凭借过硬的实践经验以及深厚的专业理论基础进行观察、分析(Analyse)和判断以至解决出现（ appear）的问题。传统照明及LED照明光学检测所需的光学基础知识有应用（application）光学、物理光学、光度学、色度学, 以及各种传统照明及LED照明标准中的光学定义、条款及照明测量标准, 还有仪器设备设备的原理及优缺点等等。

　　在实践方面, 对于光学（optics）测量仪器设备设备例如(for example)积分（integral）球、光度分布计、照度计、亮度计、色度测量设备等应具有熟练的操作实践经验（experience)，能具备各种照明产品(Product)研发、生产实践的能力更好。led灯珠PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

　　二、机

　　照明光学（optics）测量设备有积分球测试系统、光色分布测试系统、照度计、亮度计、光辐射功率测量计、光生物安全测量系统等。检测机构和企业都普遍使用或者说使用最多的是积分球测试系统来测量灯的光色电参数。它具有购置成本(Cost)低、操作简单方便、测试速度快等优点, 但是有较多因素会限制它的测量准确性和一致性。这里不论其影响大小, 先主要分析积分球测试系统中潜在的可能影响因素。

　　积分球测量法的基本工作原理

　　积分球测量法的原理是在积分球中先用标准参考灯定标，再测量被测灯, 再由电脑进行比较处理(chǔ lǐ)的相对法测量。led灯发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。当被测灯与标准参考灯在各方面都相似时,误差就会减少到最小。但即使是这样，在实际的设备和测试过程中都会有很多因素(factor)使其产生偏离，更何况大多数被测灯与标准参考灯之间的差异很大。虽然有的因素偏离理想情况较少, 单一因素对测量结果影响(influence)不大。但是偏离理想的因素太多,其交叉关联影响的可能性就会越大,误差也会越大。所以, 应尽量减少设备和测试过程中的各种偏离。

　　1.积分球测量法中光谱仪的工作原理

　　积分球测量法有光度测量法和光谱测量法之分。早期单纯用指针式光电检流计表来读取光度探头中的光电流，再用手工计算的方法, 其误差很大,早已经不用了。之后改进为用数字表读数, 但仍然过时很久了。目前, 使用得多的是积分球光谱测量法。它又可分为光电倍增管式和CCD阵列式两种。