ГОСТ Р 8.749-2011

Группа Т84.10

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СВЕТОДИОДЫ

Методы измерения фотометрических характеристик

State system for ensuring the uniformity of measurements. Light-emitting diodes. Methods of photometric measurements

     

ОКС 17.180.01

Дата введения 2013-05-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГУП "ВНИИОФИ")

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1072-ст

4 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на светоизлучающие диоды (далее - светодиоды) и устанавливает методы измерения их фотометрических и колориметрических характеристик, на которые распространяется сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.023 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений

ГОСТ 8.195 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм

ГОСТ 8.205 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений координат цвета и координат цветности, показателей белизны и блеска

ГОСТ 8.332 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Общие положения

ГОСТ 7601 Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин

ГОСТ 8.654 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и обозначения по ГОСТ 7601, ГОСТ 26148, рекомендациям [1], а также следующие термины с соответствующими определениями и обозначениями [2]*:

________________

* Поз. [2]-[7] см. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

3.1 фотометрия: Наука об изучении и измерении параметров и характеристик переноса энергии оптического излучения.

3.2 характеристика спектральной чувствительности; : Чувствительность фотометрической головки как функция длины волны.

3.3 фотометрическая головка; ФГ: Приемник излучения, относительная спектральная чувствительность которого скорригирована под относительную спектральную световую эффективность монохроматического излучения для дневного зрения.

3.4 гониофотометр: Фотометр для измерения углового распределения фотометрических характеристик источника света.

3.5 средняя сила света светодиода: Сила света светодиода, определяемая с учетом различной интенсивности излучения элементов светодиода.

3.6 частичный поток излучения светодиода; : Поток излучения, исходящий от светодиода, распространяющийся в пределах телесного угла (с центром в механической оси светодиода) и определяемый по круглой диафрагме и расстоянию, измеренному от конца светодиода.

3.7 доминирующая длина волны: Длина волны монохроматического излучения, на которой при аддитивном смешивании со стандартизованным ахроматическим излучением может быть получено цветовое равенство с рассматриваемым цветным излучением.

3.8 относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения; : Относительная спектральная световая эффективность излучения для стандартного фотометрического наблюдателя МКО для дневного зрения и поля зрения 2°.

     4 Требования к условиям проведения измерений и оборудованию

4.1 Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха - (25±2)°С;

- относительная влажность - (65±20)%;

- атмосферное давление - (101±4) кПа;

- напряжение питающей сети - (220±22) В.

Измерения характеристик светодиодов проводят с использованием источника питания постоянного тока в условиях установившегося температурного равновесия.

4.2 Требования к эталонным светодиодам

Эталонный светодиод, смонтированный в специально сконструированном корпусе, должен быть соответствующим типу испытуемого светодиода. Светодиод должен быть предварительно отобран и отожжен в течение 500 ч или более при номинальных значениях электрических параметров (стабилизация по току и контроль напряжения).

Корпус эталонного светодиода должен иметь систему контроля температуры и иметь возможность постоянного регулирования тока для обеспечения постоянной оптической выходной мощности.

Оптическая и механическая оси светодиода должны совпадать (рисунок 1).

Рисунок 1 - Светодиод, механическая и оптическая оси которого указывают в разных направлениях

4.3 Требования к фотометрам

Фотометр или радиометр, применяемый для контроля светодиодов, как правило, состоит из приемника излучения, фильтра, корригирующего под , входной диафрагмы и электронной цепи для усиления и измерения выходного сигнала приемника излучения.

4.3.1 Приемники излучения

Для создания фотометров и радиометров, применяемых для контроля светодиодов, используют кремниевые фотодиоды. Кремниевые фотодиоды чувствительны от УФ-диапазона до ближней ИК-области до 1100 нм при пике чувствительности 850-950 нм. Кремниевые фотодиоды имеют линейную характеристику в нескольких декадных полосах частот входного потока излучения и практически пренебрежимую температурную зависимость чувствительности в видимой области. Следует учесть, что фильтры имеют более высокую температурную зависимость светопроницаемости.

4.3.2 Угловая и пространственная чувствительность фотометров/радиометров

Фотометр и радиометр для измерения средней силы света/излучения светодиода не требуют рассеивателя перед светочувствительной площадкой приемника излучения, так как свет падает под малым углом. Они должны иметь постоянную чувствительность только в диапазоне углов, под которыми излучение от испытуемого светодиода может падать на фотометр или радиометр. Поэтому для измерения интенсивности на передней поверхности фотометра или радиометра косинусная корректировка, как правило, не требуется, но для реализации светочувствительной области большей, чем светочувствительная область детектора, допускается использовать светорассеиватель. (Необходимо учесть, что при малом расстоянии до источника требуется значительно больший размер светочувствительной области детектора, чем передняя диафрагма фотометра.) Фотометр/радиометр, используемый с фотометрическим шаром для измерения силы света или потока излучения, требует наличия рассеивателя перед светочувствительной площадкой приемника излучения.

Для измерения средней силы света светодиода (см. 4.3) чувствительность на входной диафрагме фотометра/радиометра должна быть постоянна, чтобы обеспечить равное значение силы излучения по всей площади входной диафрагмы. Некоторые светодиоды имеют малый угол луча или неравномерное распределение силы излучения, что может вызывать неравномерное распределение освещенности в диафрагме. Если чувствительность на входной диафрагме непостоянна, это может привести для таких светодиодов к значительным ошибкам в измеренной средней силе излучения светодиода, и особенно - при малых расстояниях между светодиодом и приемником излучения (до 100 мм).

4.3.3 Спектральная чувствительность фотометров/радиометров

Спектральная чувствительность фотометра/радиометра может быть выражена абсолютным коэффициентом и относительной функцией , причем

.                                                             (1)

Описание процедуры определения спектральной чувствительности детекторов оптического излучения - в соответствии с ГОСТ 8.195.

Если на приемник падает излучение со спектральным распределением , фототок может быть рассчитан по формуле [5]

,                                         (2)

     
где ;

- коэффициент нормализации;

- относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения.

представляет собой либо фотометрическое, либо радиометрическое измеряемое свойство.

Относительная спектральная чувствительность фотометра должна быть как можно ближе к в соответствии с ГОСТ 8.332.

Относительная спектральная чувствительность радиометра должна быть как можно более ровной в определенной области спектра.

4.3.3.1 Фотометр для контроля белых светодиодов

Фотометры классифицируют по коэффициенту в соответствии с рекомендациями [4]. Число рекомендовано для контроля белых светодиодов. Если коррекцию спектрального несоответствия проводят не всегда (как указано в 5.2.3), рекомендуется для контроля белых светодиодов использовать фотометр со значением 3,0%. Число определяют как

,                                                       (3)

где - нормализованная относительная спектральная чувствительность детектора: