一种便于检测的光谱测试系统及其检测方法

技术领域：

本发明涉及一种灯具测试装置，具体讲是一种便于检测的光谱测试系统及其检测方法。

背景技术：

随着近年来国家对节能减排的大力推广，LED照明产品几乎占据了照明市场的90％以上，LED球泡灯能效标识已被列入为强制要求范围内。对于LED球泡灯的能效标识测试标准《GB/T24908-2014普通照明用非定向自镇流LED灯》中要求对配光类型进行分类，这样对于企业来说就多了配光类型测试的要求，特别是其中的三个参数，有效光束角，峰边角和光强分布，属于重要的参数指标。具体的，有效光束角，指的是在包括最大光强的某一平面上，两个为10％最大光强的光强之间夹角，也称之为该平面的有效光束角或光束扩散角；半峰边角指的是在选定的通过光强的最大平面上，两个为10％最大光强的光强之间的夹角，半峰边角属于投光灯三个光度特性中的一个，在某一平面上，最大光强与50％最大光强方向间的夹角，换言之，指于垂直光束中心线之一平面上,光强度等于50％最大光强度的二个方向之间的夹角；发光强度(Luminous intensity)，在光度学中简称光强或光度。用于表示

目前其常用的测试的工具是分布光度计，而这个测试系统无论从场地需求上还是从测试复杂程度上都有着很高的要求，不仅结构复杂价格昂贵，对于一般中小型照明企业来说绝对是一笔不小的投入，所以一种简易的配光测试系统是企业优先的选择和急切的需求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，成本低的便于检测的光谱测试系统，该便于检测的光谱测试系统可以准确测试灯具的有效光束角、半峰边角和光强分布等数据。

本发明的技术解决方案是，提供一种便于检测的光谱测试系统，包括上位机、光谱分析系统和检测仪，检测仪包括机架，机架一侧设有定位座，定位座顶部设有可伸缩的调节杆，调节杆上设有灯座，定位座下部设有用于发射一字线红外线的红外线定标灯，红外线定标灯与固定在灯座上的灯具配合，机架另一侧转动连接有旋转杆，旋转杆上设有探头，还包括驱动装置和控制电路板，驱动装置可以驱动旋转杆上的探头绕着固定在灯座上的灯具360°旋转，红外线定标灯和灯座均与控制电路板电连接，光谱分析仪和检测仪分别通过通讯数据线与上位机连接。

作为优选的技术方案，控制电路板上集成有驱动电路、控制电路、信号处理电路、模/数转换电路、数字接口电路和外接端口，外接端口包括输入端口和输出端口。

作为优选的技术方案，驱动装置包括伺服电机。控制精确。

作为优选的技术方案，灯座通过一伸缩杆与调节杆连接，探头与旋转杆可活动连接。

作为优选的技术方案，伺服电机内置在机架中。这样结构紧凑。

作为优选的技术方案，旋转杆上的探头为CCD或CMOS探测器。

进一步的，控制电路板设置在机架内，外接端口设置在机架外。方便连接计算机。

本发明还提供一种根据权利要求1所述的便于检测的光谱测试系统的检测方法，包括以下步骤，

步骤一，将光谱分析系统和检测仪置于同一暗室中，上位机置于另一控制室中，并将光谱分析仪的数字电参数测量仪与上位机之间通过通讯数据线连接，光谱分析系统与光谱分析系统自带的积分球之间光信号传输，检测仪和上位机之间通过通讯数据线连接；

步骤二，然后对检测仪进行光强定标，通过调整调节杆和旋转杆在上位机上得出光强数值；

步骤三，将待测试灯具固定在灯座上，设置待测试灯具的参数，并驱动旋转杆上的探头绕着待测试灯具360°旋转进行测试，同时，利用光谱分析系统自带的积分球，用数据和图形把灯测试灯具的发光强度在空间的分布状况再上位机上记录下来，将各处相近的光强连接起来形成光强分布曲线；

步骤四：通过数字电参数测量仪读取相应的数据并在上位机上显示所有测量数据和波形，然后通过测试软件对各类光源进行快速光色电参数按预定的计算方式生成检测结论，得出有效光束角、半峰边角和光强分布数据。

作为优选的技术方案，检测仪的转角精度为1°。

采用以上技术方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：首先对检测仪进行光强定标，通过调整调节杆和旋转杆得出光强数值，然后将待测试灯具固定在灯座上，通过计算机设置待测试灯具的参数，然后驱动旋转杆上的探头绕着待测试灯具360°旋转进行测试，测试完毕后，得出有效光束角、半峰边角和光强分布等数据，该便于检测的光谱测试系统结构简单，成本低，测试方便，而且测试所得数据准确。

附图说明：

图1为本发明的检测仪的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种检测仪，包括机架1，机架1一侧设有定位座2，定位座以焊接或插接方式股东在机架上，定位座2顶部设有可伸缩的调节杆3，调节杆为倒L形结构，调节杆3上固定有灯座4，并在灯座、调节杆以及定位座中内置导线，定位座2下部设有用于发射一字线红外线的红外线定标灯9，红外线定标灯9与固定在灯座上的待测试灯具配合，具体说，红外线定标灯9在测试时照射在待测试灯具的灯管上，机架1另一侧设有旋转杆5，旋转杆竖直设置并且其中部与机架转动连接，旋转杆5下端设有探头6，测试时探头6对准待测试灯具，旋转杆上的探头为CCD或CMOS探测器。另外，还包括设置在机架内的伺服电机和控制电路板，伺服电机可以驱动旋转杆上的探头绕着固定在灯座上的灯具360°旋转，控制电路板还连接有外接端口，外接端口与计算机连接，外接端口包括输入端口7和输出端口8，输入端口和输出端口设置在机架的表面，红外线定标灯9和灯座4均与控制电路板电连接。值得说明的是，控制电路板上集成有驱动电路、控制电路、信号处理电路、模/数转换电路、数字接口电路，上述电路都是常规电路，不再赘述。另外，为了方便调整灯座4，探头6和红外线定标灯9的相对位置，灯座4通过一伸缩杆10与调节杆3连接，探头6与旋转杆5可活动连接。

而上位机为普通PC电脑，光谱分析系统则是利用杭州创惠仪器有限公司的CMS-3000S高精度快速光谱分析系统，从而和检测仪一起共同组成便于检测的光谱测试系统，用于检测、分析并生成检测结果。

CMS-3000S高精度快速光谱分析系统采用全息平场凹面光栅和高性能带电子快门控制的线性CCD阵列探测器，可实现实现极低杂散光和宽线性动态测量范围。其技术参数技术参数：

探测器：高性能带电子快门控制技术的线性CCD阵列探测器；

光栅类型：全息平场凹面衍射光栅；

多色仪

波长范围：380-800nm

杂散光：1.5×10-4

带宽：2.5nm

采样步长：0.2nm

波长精度：±0.3nm，波长重复性：±0.2nm

狭缝宽度：100μm

色度学参数

色品坐标精度(x、y)：±0.0003

分辨力和重复性：±0.0003(标准A光源)

相关色温范围：1000K-100000K

相关色温准确性：±0.3％(标准A光源)

显色指数范围：0-100

显色指数精度：±(0.3％读+0.5)

光度学参数

光度测量线性：±0.3％，光度重复性±0.3％

光度测量范围：0.01lm-1.9999×105lm(配套适合的积分球)光度探头：等级A

动态范围：108

电学数据

模数转换器：16

积分时间：0.1ms-20s

通讯接口：USB2.0

其他

输入电源：DV 5V

CCD像素：3648。

换句话说，该便于检测的光谱测试系统，包括上位机、光谱分析系统和检测仪，光谱分析仪和检测仪分别通过通讯数据线与上位机连接。配合的，该便于检测的光谱测试系统中的光谱分析仪以及检测仪置于暗室中，而上位机则置于另一控制室中，通过上位机进行操作。

本发明的一种便于检测的光谱测试系统的检测方法，包括以下步骤，

步骤一，将光谱分析系统和检测仪置于同一暗室中，上位机置于另一控制室中，并将光谱分析仪的数字电参数测量仪与上位机之间通过通讯数据线连接，光谱分析系统与光谱分析系统自带的积分球之间光信号传输，检测仪和上位机之间通过通讯数据线连接；

步骤二，然后对检测仪进行光强定标，通过调整调节杆和旋转杆在上位机上得出光强数值；

步骤三，将待测试灯具固定在灯座上，设置待测试灯具的参数，并驱动旋转杆上的探头绕着待测试灯具360°旋转进行测试，同时，利用光谱分析系统自带的积分球，用数据和图形把灯测试灯具的发光强度在空间的分布状况再上位机上记录下来，将各处相近的光强连接起来形成光强分布曲线，比较方便且实用的是，检测仪的转角精度为1°；

步骤四：通过数字电参数测量仪读取相应的数据并在上位机上显示所有测量数据和波形，然后通过测试软件对各类光源进行快速光色电参数按预定的计算方式生成检测结论，得出有效光束角、半峰边角和光强分布数据。

其中，光强分布数据还可以以表格形式存放灯具各光强数据，按照一定的角度划分的立体角测得的光强值，客观的用数据表达灯具在指定角度上的光强值。

需要说明的是，本发明的便于检测的光谱测试系统，主要创新点在于检测仪的改进，并根据调整和优化相应的检测方法，实现对测试灯具的检测。

本发明具有以下优点：首先对检测仪进行光强定标，通过调整调节杆和旋转杆得出光强数值，然后将待测试灯具固定在灯座上，通过计算机设置待测试灯具的参数，然后驱动旋转杆上的探头绕着待测试灯具360°旋转进行测试，测试完毕后，得出有效光束角、半峰边角和光强分布等数据，该便于检测的光谱测试系统结构简单，成本低，测试方便，而且测试所得数据准确。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。