一、人
人是做好任何事情中最關(guān)鍵的因素。培訓(xùn)出過(guò)硬的基層檢測(cè)隊(duì)伍是非常重要的。要做好光學(xué)檢測(cè)特別是LED光學(xué)檢測(cè), 檢測(cè)人員應(yīng)具備一定的光學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和交叉學(xué)科的知識(shí)面, 熟悉標(biāo)準(zhǔn), 還須自覺(jué)遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)制度和統(tǒng)一的操作程序，并具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)軍人物更應(yīng)如此, 應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)甚至具備條件反射式的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。能憑借過(guò)硬的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及深厚的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)進(jìn)行觀察、分析和判斷以至解決出現(xiàn)的問(wèn)題。傳統(tǒng)照明及LED照明光學(xué)檢測(cè)所需的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)有應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光度學(xué)、色度學(xué), 以及各種傳統(tǒng)照明及LED照明標(biāo)準(zhǔn)中的光學(xué)定義、條款及照明測(cè)量標(biāo)準(zhǔn), 還有儀器設(shè)備的原理及優(yōu)缺點(diǎn)等等。
在實(shí)踐方面, 對(duì)于光學(xué)測(cè)量?jī)x器設(shè)備例如積分球、光度分布計(jì)、照度計(jì)、亮度計(jì)、色度測(cè)量設(shè)備等應(yīng)具有熟練的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能具備各種照明產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)實(shí)踐的能力更好(包括傳統(tǒng)的和LED的，做到有比較才能有鑒別)。
二、機(jī)
照明光學(xué)測(cè)量設(shè)備有積分球測(cè)試系統(tǒng)、光色分布測(cè)試系統(tǒng)、照度計(jì)、亮度計(jì)、光輻射功率測(cè)量計(jì)、光生物安全測(cè)量系統(tǒng)等。檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)都普遍使用或者說(shuō)使用最多的是積分球測(cè)試系統(tǒng)來(lái)測(cè)量燈的光色電參數(shù)。它具有購(gòu)置成本低、操作簡(jiǎn)單方便、測(cè)試速度快等優(yōu)點(diǎn), 但是有較多因素會(huì)限制它的測(cè)量準(zhǔn)確性和一致性。這里不論其影響大小, 先主要分析積分球測(cè)試系統(tǒng)中潛在的可能影響因素。
(一)積分球測(cè)量法的基本工作原理
積分球測(cè)量法的原理是在積分球中先用標(biāo)準(zhǔn)參考燈定標(biāo)，再測(cè)量被測(cè)燈, 再由電腦進(jìn)行比較處理的相對(duì)法測(cè)量。當(dāng)被測(cè)燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈在各方面都相似時(shí),誤差就會(huì)減少到最小。但即使是這樣，在實(shí)際的設(shè)備和測(cè)試過(guò)程中都會(huì)有很多因素使其產(chǎn)生偏離，更何況大多數(shù)被測(cè)燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈之間的差異很大。雖然有的因素偏離理想情況較少, 單一因素對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大。但是偏離理想的因素太多,其交叉關(guān)聯(lián)影響的可能性就會(huì)越大,誤差也會(huì)越大。所以, 應(yīng)盡量減少設(shè)備和測(cè)試過(guò)程中的各種偏離。
1.積分球測(cè)量法中光譜儀的工作原理
積分球測(cè)量法有光度測(cè)量法和光譜測(cè)量法之分。早期單純用指針式光電檢流計(jì)表來(lái)讀取光度探頭中的光電流，再用手工計(jì)算的方法, 其誤差很大,早已經(jīng)不用了。之后改進(jìn)為用數(shù)字表讀數(shù), 但仍然過(guò)時(shí)很久了。目前, 使用得多的是積分球光譜測(cè)量法。它又可分為光電倍增管式和CCD陣列式兩種?！?/p>
(1)光電倍增管式光譜儀內(nèi)部的工作原理
被測(cè)燈發(fā)出的復(fù)色光在積分球內(nèi)均勻混光后被光纖輸入端頭接收，并由光纖傳送進(jìn)入光譜儀,再經(jīng)濾色進(jìn)入輸入狹縫，投射到光柵上對(duì)光譜光功率信號(hào)進(jìn)行分解。
因?yàn)樽鳛楣怆娹D(zhuǎn)換的光電倍增管本身無(wú)法區(qū)分光譜, 所以由機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動(dòng)光柵來(lái)把一定帶寬的單色光功率信號(hào)按照波長(zhǎng)大小依次投射到輸出狹縫, 由緊貼狹縫的光電倍增管接收并把光功率信號(hào)轉(zhuǎn)換并多級(jí)放大為電信號(hào),再由外部電路進(jìn)一步放大輸出到電腦中進(jìn)行處理。在這一系列過(guò)程中, 技術(shù)非常復(fù)雜。
此外，測(cè)量需要準(zhǔn)確的波長(zhǎng)掃描(這對(duì)于光譜連續(xù)的燈的測(cè)量準(zhǔn)確性不是問(wèn)題，但對(duì)分離光譜的燈的光色參數(shù)特別是色參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確性很重要，例如白熾燈的色溫測(cè)量準(zhǔn)確度很高而三基色節(jié)能燈的色溫測(cè)量準(zhǔn)確度較差), 測(cè)量的分辨率和準(zhǔn)確度又與輸入輸出狹縫寬度、波長(zhǎng)定位及掃描步長(zhǎng)關(guān)系很大。所以光電倍增管式光譜儀的測(cè)量速度較慢, 早期的光譜儀一般需2～3分鐘, 近期的也需要10秒鐘左右。
光電倍增管式光譜儀的測(cè)量準(zhǔn)確度可以很高，但光電倍增管也有缺點(diǎn)：①靈敏度因強(qiáng)光照射或因照射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降低，停止照射后會(huì)部分地恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“疲乏”。我們?cè)趯?duì)一臺(tái)使用了多年光電倍增管式光譜儀對(duì)同一白熾燈連續(xù)重復(fù)測(cè)量90分鐘試驗(yàn)中，其光通量不斷單向下降達(dá)3%,但色溫變化很小在5K內(nèi)(0.2%);②光陰極表面各點(diǎn)靈敏度不均勻;③在實(shí)際測(cè)量中施加的電壓太高會(huì)產(chǎn)生噪聲。
(2)陣列式CCD光譜儀內(nèi)部的工作原理
與光電倍增管式不同的地方是, 陣列式CCD光譜儀由光柵把被測(cè)燈的復(fù)色光分解為按波長(zhǎng)大小順序排列的光譜光功率信號(hào)，并一次性同時(shí)投射到可區(qū)分光譜波長(zhǎng)的CCD陣列上, 這種一次成像接收并獲得各波長(zhǎng)光譜光功率信號(hào)的方式替代了需要掃描依次把單色光輸入到光電倍增管中來(lái)“分時(shí)段”接收各波長(zhǎng)光譜光功率信號(hào)。并由此不再需要光柵掃描的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。所以，測(cè)量速度非?？? 可達(dá)毫秒級(jí)。目前，照明用的較好的CCD轉(zhuǎn)換器為2048位,計(jì)算可得最高波長(zhǎng)精度為0.2 nm。各方面總體來(lái)說(shuō),目前精度還比不上光電倍增管式光譜儀。
CCD的缺點(diǎn)有：①基底噪聲較大;②暗電流與溫度關(guān)系密切，需冷卻，每降低5～7℃，暗流就減小一半，專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的CCD常用液氮制冷，使其溫度低于 -110℃;半導(dǎo)體制冷一般為-10℃至-20℃, 難以達(dá)到很高水平;③CCD器件各個(gè)像素的量子效率不一致,會(huì)造成各波長(zhǎng)光功率大小測(cè)量誤差,這比上面提到的光電倍增管光陰極表面各點(diǎn)靈敏度不均勻的影響要嚴(yán)重。
以上兩種光譜儀內(nèi)部技術(shù)上非常復(fù)雜, 各環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生誤差, 設(shè)備成本檔次不同,誤差級(jí)別就不同, 且購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)已固化了的。使用設(shè)備的檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)不可能、也不允許隨便動(dòng)。除光譜儀之外, 我們?cè)谑褂脮r(shí)更應(yīng)注意避免或改進(jìn)整個(gè)測(cè)量活動(dòng)中可能存在的許多其它誤差源。
值得一提的是：對(duì)于較早期的機(jī)械掃描光電倍增管式光譜分析儀中，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)參考燈定標(biāo)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)光電倍增管的負(fù)高壓使其各光譜中的最大光功率值在電腦中掃描顯示約為20%高度，之后的測(cè)量中該負(fù)高壓調(diào)節(jié)旋鈕就不要再動(dòng)了，否則需重新定標(biāo)。
其后測(cè)量中只需調(diào)節(jié)放大率旋鈕,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)參考燈一般為發(fā)光效率很低的白熾燈，而被測(cè)燈或LED燈發(fā)光效率可能高于它的數(shù)倍至十?dāng)?shù)倍,不一定光通量正好接近的標(biāo)準(zhǔn)參考燈; 此外, 白熾燈的光譜與很多被測(cè)燈的差異很大。
所以,常常需要調(diào)節(jié)電流放大率旋鈕來(lái)防止被測(cè)光譜功率信號(hào)防止溢出。另外，應(yīng)比較一下各電流放大率旋鈕的各檔位在測(cè)量同一被測(cè)燈時(shí),其結(jié)果是否一致。當(dāng)不一致時(shí), 需要用標(biāo)準(zhǔn)參考燈在各檔位都檢測(cè)一下, 選取與計(jì)量校準(zhǔn)值最接近的檔位。
2.積分球測(cè)量法的其它誤差因素
雖然積分球測(cè)量法是采用與標(biāo)準(zhǔn)參考燈進(jìn)行比較的相對(duì)測(cè)量法, 但就算被測(cè)燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈外形相同或相似, 也不能因此就認(rèn)為偏離理想積分球因素多一些也沒(méi)關(guān)系。
實(shí)際的積分球有的單一因素的偏離可能影響不大, 但偏離的因素越多,其交叉關(guān)聯(lián)影響可能性就越大,總誤差就可能越大。所以, 應(yīng)盡量減少設(shè)備各方面的偏離。
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理想的積分球應(yīng)該是內(nèi)球面各處半徑完全相等, 各處具有較高的反射率、呈光譜中性且均勻一致的朗伯漫反射涂層，球體內(nèi)部沒(méi)有任何其它物體甚至標(biāo)準(zhǔn)參考燈和被測(cè)燈也都只是一個(gè)虛無(wú)的發(fā)光點(diǎn)等等。然而, 實(shí)際的積分球是肯定有變形的; 反射涂層不均勻、反射率各不相同(涂層材料不同)以及有一定的非光譜中性; 且內(nèi)置物件較多例如燈座及支架、擋光屏、輔助燈等。此外, 盡管各檢測(cè)機(jī)構(gòu)購(gòu)置的積分球的規(guī)格和直徑可能相同, 但不同品牌的積分球內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可能存在較大差異。
積分球的形式一直以來(lái)是固定式的, 有在球中心點(diǎn)燈的4∏法和LED出現(xiàn)后興起的在球壁點(diǎn)燈的2∏法, 使用2∏法測(cè)量應(yīng)比較并確保LED燈水平方向發(fā)光與常規(guī)4∏法向下發(fā)光兩者之間測(cè)量結(jié)果的偏差在允許范圍內(nèi)。近來(lái)還出現(xiàn)了一種可旋轉(zhuǎn)式2∏法積分球，雖然它可以很容易做到向下發(fā)光，但因?yàn)榭紤]到標(biāo)準(zhǔn)參考燈的原故,仍然應(yīng)該比較它與常規(guī)4∏法兩者之間測(cè)量結(jié)果的偏差在允許范圍內(nèi), 這里不作詳細(xì)敘述。
(2)直射光遮擋屏
遮擋屏公式推導(dǎo)原理如下:
然而, 理想積分球內(nèi)部應(yīng)該沒(méi)有任何物體。因此, 遮擋屏也應(yīng)該是一個(gè)既能完全遮擋住被測(cè)燈對(duì)接收探頭的直射光，其形體又應(yīng)該是虛無(wú)的。可見(jiàn), 在積分球內(nèi)的實(shí)物遮擋屏的本身就是對(duì)理想積分球的一種破壞, 就是誤差的來(lái)源。因此, 實(shí)物遮擋屏除了應(yīng)具有與球壁相同的反射涂層之外，還應(yīng)該是既能完全遮擋住被測(cè)燈對(duì)接收探頭的直射光，其體積形狀又應(yīng)該是盡可能小而薄, 否則產(chǎn)生的誤差就會(huì)增大。
實(shí)際上, 各檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)所購(gòu)置的相同直徑積分球內(nèi)的遮擋屏在形狀(長(zhǎng)條形、圓形和長(zhǎng)條形疊加圓形)、大小、厚度以及離中心點(diǎn)的距離各不相同。所以, 盡管測(cè)量之前會(huì)用標(biāo)準(zhǔn)參考燈進(jìn)行校準(zhǔn)定標(biāo),但誤差大小也還是會(huì)各不相同的。
情況可能更嚴(yán)重的是,有的檢測(cè)機(jī)構(gòu)可能沒(méi)有配備各種規(guī)格遮擋屏, 或者不了解原理而在檢測(cè)時(shí)沒(méi)按被測(cè)物形狀和大小進(jìn)行選用更換遮擋屏并重新使用標(biāo)準(zhǔn)參考燈進(jìn)行校準(zhǔn)定標(biāo)。還有在測(cè)量雙端熒光燈或LED燈管時(shí), 必須使用長(zhǎng)條形遮擋屏。但因白熾標(biāo)準(zhǔn)參考燈與被測(cè)燈外形相差太大,從原理上來(lái)說(shuō)長(zhǎng)條形遮擋屏不適合白熾標(biāo)準(zhǔn)參考燈，對(duì)白熾標(biāo)準(zhǔn)參考燈定標(biāo)的準(zhǔn)確性影響較大。所以, 檢測(cè)結(jié)果可能產(chǎn)生不小的誤差。
此外, 遮擋屏與球心距離應(yīng)該為球半徑R的1/3, 各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的積分球遮擋屏位置也可能不一。盡管是先用標(biāo)準(zhǔn)參考燈校準(zhǔn)的相對(duì)法測(cè)量, 但偏離規(guī)定就會(huì)產(chǎn)生誤差和一致性問(wèn)題。所以, 遮擋屏可能是各檢測(cè)機(jī)構(gòu)一致性誤差較大的主要原因之一。下表是實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
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(3)標(biāo)準(zhǔn)參考燈
理想標(biāo)準(zhǔn)參考燈的形狀、光色參數(shù)等等應(yīng)該盡可能與各種被測(cè)燈都相同，這需要無(wú)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)參考燈，但現(xiàn)實(shí)中這是不可能實(shí)現(xiàn)的。目前的情況是有為數(shù)不多規(guī)格的白熾燈或石英鹵素鎢絲燈作為標(biāo)準(zhǔn)參考燈。
理想的標(biāo)準(zhǔn)參考白熾燈或石英鹵素鎢絲燈應(yīng)該是全空間均勻分布發(fā)光的, 但實(shí)際上因?yàn)樗鼈兌加袩糇趽豕? 且白熾燈是長(zhǎng)形燈絲，所以并非是全空間均勻發(fā)光。而且被測(cè)燈也是形狀、光色參數(shù)等各異。有的遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離與標(biāo)準(zhǔn)參考燈的相似性要求,對(duì)于LED來(lái)說(shuō)外形、發(fā)光均勻性、發(fā)光角度和光譜等與白熾燈或石英鹵素鎢絲燈相差懸殊。所以,產(chǎn)生比較大誤差的可能性是必然的。
(4)標(biāo)準(zhǔn)參考燈和被測(cè)燈的尺寸
理想積分球應(yīng)該球內(nèi)部沒(méi)有任何物體，包括標(biāo)準(zhǔn)參考燈和被測(cè)燈也都只是一個(gè)虛無(wú)的發(fā)光點(diǎn)。因此, 實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)參考燈和被測(cè)燈都是誤差來(lái)源, 必須盡量減少這個(gè)誤差。
第一, 按規(guī)定, 燈的最大尺寸不應(yīng)超過(guò)積分球半徑R的1/6～1/10?？梢?jiàn), 這對(duì)于長(zhǎng)條形的管形熒光燈和LED燈會(huì)造成較大誤差。特別是使用小積分球測(cè)大功率燈。
第二, 使用不同直徑積分球測(cè)量同一規(guī)格產(chǎn)品也會(huì)造成測(cè)量條件不一致。
第三, 測(cè)量長(zhǎng)條形的管形熒光燈和LED燈管時(shí), 必須用長(zhǎng)條形擋光屏, 但用標(biāo)準(zhǔn)參考白熾燈定標(biāo)時(shí),兩類(lèi)燈的形狀差別使擋光屏對(duì)定標(biāo)的準(zhǔn)確性影響較大。
(5)被測(cè)燈預(yù)熱穩(wěn)定時(shí)間
不同于白熾燈的幾分鐘，熒光燈的二十多分鐘，不同的LED燈的穩(wěn)定時(shí)間可能需30分鐘或1小時(shí)不等,而標(biāo)準(zhǔn)要求的光色參數(shù)是穩(wěn)定后的測(cè)量結(jié)果。所以, 當(dāng)各檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)同一只燈的預(yù)熱時(shí)間不按統(tǒng)一規(guī)定執(zhí)行, 就會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)確性和一致性誤差。
(6)燈座支桿及支架
理想積分球應(yīng)該是球內(nèi)部沒(méi)有任何物體，包括燈座支桿及支架。那么，在球心點(diǎn)燈的4∏法測(cè)量LED燈管的燈座及支架都會(huì)帶來(lái)誤差。2∏測(cè)量法不存在支架，但在球壁上開(kāi)孔且開(kāi)孔尺寸是固定的。
一方面破壞了原球面結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于各種被測(cè)燈的尺寸不同，如何填補(bǔ)空隙及反射涂層材料是一大問(wèn)題; 第二, 被測(cè)燈或燈具與標(biāo)準(zhǔn)參考燈的尺寸相差太大; 第三,因?yàn)闆](méi)有與被測(cè)燈或燈具類(lèi)似的其它標(biāo)準(zhǔn)參考燈或標(biāo)準(zhǔn)參考燈具,而被測(cè)燈或被測(cè)燈具是投光型的光分布,與基本上是全空間發(fā)光的標(biāo)準(zhǔn)參考燈光色分布相差大, 這些可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差。
(7)探頭的位置、光纖扭曲和預(yù)照穩(wěn)定
?、偬筋^的位置、光纖扭轉(zhuǎn)：探頭前應(yīng)有與球面持平的薄磨砂片，而且由于標(biāo)準(zhǔn)參考燈與被測(cè)燈光譜常常是不同的，所以磨砂片應(yīng)該無(wú)光譜吸收選擇性;各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)際積分球內(nèi)探頭有的無(wú)磨沙片、有的有磨砂片但是否有光譜選擇性吸收或吸收大小不得而知;各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)際積分球內(nèi)探頭的位置各不同，有的持平、有的凹入球外;但試驗(yàn)結(jié)果表明，探頭的位置前后10mm不同以及非破壞性光纖扭曲對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小。
?、陬A(yù)照穩(wěn)定: 與電子儀器需開(kāi)機(jī)預(yù)熱穩(wěn)定一樣，光譜系統(tǒng)中光電轉(zhuǎn)換器也應(yīng)該用與被測(cè)燈光通量相當(dāng)?shù)臒暨M(jìn)行20分鐘左右的預(yù)照穩(wěn)定，才進(jìn)行定標(biāo)和測(cè)量, 實(shí)際操作時(shí)這一點(diǎn)可能很多人沒(méi)注意執(zhí)行。
(8)溫度測(cè)量探頭的位置‖
溫度探頭應(yīng)該避免直射光，貼近擋光屏的背面。且離被測(cè)燈的距離要統(tǒng)一, 即與球心距離應(yīng)為半徑R的1/3。對(duì)于溫度敏感的燈例如傳統(tǒng)熒光燈、節(jié)能燈和各種LED燈，測(cè)量時(shí)要求環(huán)境溫度為25℃(±1℃)。
在實(shí)際積分球系統(tǒng)中, 各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的積分球內(nèi)溫度探頭位置和距離可能各不相同, 這時(shí)即使是測(cè)量同一只燈時(shí),燈的溫度對(duì)探頭影響不一樣，使得需調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，所以被測(cè)燈真正感受到的環(huán)境溫度可能就不一樣,燈的溫度也會(huì)變化。所以, 光色測(cè)量結(jié)果就會(huì)有差異，特別是對(duì)于大功率的燈或小積分球情況時(shí)。
(9)控溫系統(tǒng)
有些可控溫恒溫積分球,采用向球內(nèi)吹風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)和恒定溫度，這對(duì)于白熾燈、高強(qiáng)度放電燈等對(duì)環(huán)境溫度不敏感的燈, 其測(cè)量結(jié)果影響不大。但對(duì)于環(huán)境溫度敏感型的LED燈特別是傳統(tǒng)雙端管形熒光燈是不可取的，影響較大，可能產(chǎn)生較大誤差。不向球內(nèi)吹風(fēng)而只向雙層外殼之間吹風(fēng)來(lái)控溫的恒溫積分球是比較好的方式。
(10)反射涂層
理想的反射涂層應(yīng)該具有較高的反射率、朗伯面均勻漫反射且呈光譜中性。
?、俜瓷渎史矫? 目前有硫酸鋇反射涂層、斯貝倫反射涂層等材料，反射率有80%、90%、95%等, 我們希望涂層有高的反射率。此外, 實(shí)際積分球涂層受光照特別是紫外線照射(例如長(zhǎng)期測(cè)量有紫外線泄漏的金屬鹵化物燈和熒光燈)將對(duì)涂層產(chǎn)生加速老化; 積分球下部反射涂層積聚了灰塵, 會(huì)使上、下部反射率不一致，這些差別會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果差異較大。
②涂層光譜選擇性吸收方面：與高反射率相比,在可見(jiàn)光范圍內(nèi)均勻一致呈光譜中性的漫反射可能更重要。對(duì)于藍(lán)光部分反射率下降的反射涂層, 整體反射率越高,則多次反射后所形成的藍(lán)光與其它色光的差值就會(huì)越大。這對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參考燈光譜與被測(cè)燈光譜不同的特別是高色溫的三基色熒光燈、高色溫的LED燈的測(cè)量會(huì)帶來(lái)較大誤差，特別是對(duì)色度參數(shù)測(cè)量。但對(duì)于單譜線黃光的低壓鈉燈和藍(lán)光很少的白熾燈的測(cè)量結(jié)果影響不大。
(11)輔助燈系統(tǒng)
理想的積分球應(yīng)該是球內(nèi)部沒(méi)有任何物體,包括輔助燈系統(tǒng)的擋屏和燈。但在已購(gòu)買(mǎi)的實(shí)際積分球中，如果輔助燈系統(tǒng)已經(jīng)存在了，那它本身也會(huì)是附加誤差源, 雖然它帶來(lái)的誤差可能很小。當(dāng)被測(cè)燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈外觀是完全一樣或差別不大時(shí)，不需要進(jìn)行吸收修正，所以這時(shí)的輔助燈系統(tǒng)是不應(yīng)該存在的。但當(dāng)被測(cè)燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈外觀差別大,使被測(cè)燈對(duì)光的吸收導(dǎo)致的測(cè)量誤差大于輔助燈系統(tǒng)自身帶來(lái)的誤差時(shí)，應(yīng)采用輔助燈系統(tǒng)進(jìn)行吸收修正;對(duì)于小積分球其影響更大。
(12)小型積分球的接縫
一般，積分球分為兩個(gè)半圓球進(jìn)行開(kāi)合, 為減小碰撞沖擊, 沿半圓球邊都會(huì)有一個(gè)近1cm厚的海綿層進(jìn)行緩沖, 這部分海綿層是沒(méi)有反射涂層的(即使噴涂了，使用后也被振動(dòng)掉了)，海綿層反射率多高和光譜選擇性是否中性，不得而知。對(duì)于小積分球其影響更大?！?/p>
(13)燈工作電壓的取樣
在直徑越大的積分球系統(tǒng)中, 從電控制柜中的電壓儀表到燈座或接線端子的距離越遠(yuǎn), 電源線的電壓降就會(huì)越大，特別是測(cè)量大功率燈時(shí)更是需要考慮這個(gè)因素。正確的燈電壓取樣接線法是四線法從被測(cè)燈端頭取樣測(cè)量燈電壓。否則,如果以電控制柜的電壓儀表讀數(shù)，會(huì)使被測(cè)燈電壓和燈功率比額定電壓和額定功率低。例如，對(duì)于220V電壓的燈有的電源線電壓降高達(dá)0.3V，約0.14%, 看似小于0.2%的允許范圍，但這只是電源線引起的，如考慮電壓表準(zhǔn)確性等其它因素，電壓誤差可能會(huì)超標(biāo);對(duì)于低壓燈情況會(huì)更嚴(yán)重，例如有的24V燈30W可達(dá)0.5～1V約占2%～4%, 將直接導(dǎo)致光參數(shù)較大偏差。
(14)內(nèi)置程序問(wèn)題
國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)積分球光譜測(cè)量系統(tǒng)沒(méi)有安裝北美體系的8個(gè)菱形的色容差系統(tǒng)。特別是北美體系除7步法之外，在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有給出3、4、5、6步等色容差邊界條件。因此，實(shí)際測(cè)量需要用到的話, 測(cè)量后還須用手工計(jì)算, 準(zhǔn)確性和一致性因人而異，可能易于出問(wèn)題。
(15)穩(wěn)壓電源
標(biāo)準(zhǔn)中一般試驗(yàn)要求的電源頻率在50Hz(±0.5%)內(nèi);在燈預(yù)熱穩(wěn)定期間要求電源電壓在額定值的±0.5%內(nèi)，測(cè)量時(shí)要求電源電壓在額定值的±0.2%,內(nèi)，電源電壓總諧波不超過(guò)基波的3%。因此，對(duì)電源的要求往往是一些機(jī)構(gòu)和企業(yè)所忽略的。
(16)電壓、電流、功率儀表的準(zhǔn)確性
對(duì)于以電壓為額定值的燈進(jìn)行測(cè)量所用的電壓表，以及對(duì)于以電流為額定值的燈測(cè)量所用電流表，如果它們不準(zhǔn)確, 將直接帶來(lái)光色測(cè)量嚴(yán)重誤差。功率儀不準(zhǔn)確將直接帶來(lái)光效參數(shù)的嚴(yán)重誤差。集中安裝在控制機(jī)柜內(nèi)的電壓表、電流表、功率表應(yīng)該把儀器單獨(dú)取出后送到高級(jí)別計(jì)量部門(mén)進(jìn)行校準(zhǔn)。這是提高準(zhǔn)確性和一致性的有效措施之一。
三、物
這里主要是檢測(cè)用的標(biāo)準(zhǔn)參考燈要校準(zhǔn)溯源，積分球光譜測(cè)量系統(tǒng)也要校準(zhǔn)。提高校準(zhǔn)溯源準(zhǔn)確性和一致性的主要要求是:
1.減少校準(zhǔn)溯源環(huán)節(jié)
標(biāo)準(zhǔn)參考燈量值傳遞會(huì)產(chǎn)生誤差和不確定度，如果從國(guó)家計(jì)量院的量值傳遞到省計(jì)量院，省計(jì)量院再傳遞到市計(jì)量院，再傳遞到檢驗(yàn)機(jī)構(gòu);傳遞次數(shù)越多，誤差和不確定度就會(huì)放大越多;因此，作為重要的檢測(cè)活動(dòng)有必要讓參與的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一到高級(jí)別的計(jì)量院進(jìn)行量值傳遞校準(zhǔn)溯源。
2.建立各種類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)參考燈
相對(duì)法測(cè)量的原理就是標(biāo)準(zhǔn)參考燈與被測(cè)燈越相似時(shí)測(cè)量誤差就越小。在國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)LED測(cè)量及三基色熒光燈還存在準(zhǔn)確性不夠的情況下,長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)應(yīng)進(jìn)行科研立項(xiàng)制作一批與常用被測(cè)燈外形、光色參數(shù)等類(lèi)似的標(biāo)準(zhǔn)參考燈,經(jīng)國(guó)際國(guó)內(nèi)權(quán)威計(jì)量比對(duì)校準(zhǔn)后,推廣使用,這樣既可保證一致性,又可保證準(zhǔn)確性。
四、法
應(yīng)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一,才有一致性：
1.標(biāo)準(zhǔn)理解統(tǒng)一;
2.制定統(tǒng)一的作業(yè)指導(dǎo)書(shū),避免多個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)之間和同一檢測(cè)機(jī)構(gòu)的多個(gè)檢驗(yàn)員時(shí)之間的不一致。
五、環(huán)
相比光分布測(cè)量法的暗室空調(diào)溫度穩(wěn)定性和被測(cè)燈在上下空間大回轉(zhuǎn)的兩種嚴(yán)重環(huán)境溫度影響而言，室內(nèi)空調(diào)溫度穩(wěn)定性對(duì)積分球測(cè)量法的影響有限,但應(yīng)使積分球內(nèi)溫度在標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。