Еталонні лампи сили світла і світлового потоку на основі світлодіодів високої потужності

Анотація

У БелГІМ спільно з компанією “Церсіс Аналітик” спроектовано і виготовлено еталонні лампи на основі світлодіодів. Лампи було спочатку спроектовано не лише для застосування у складі національних еталонів сили світла і світлового потоку, але і як робочі засоби вимірювання для звірення та калібрування обладнання замовників.

Аналіз джерел невизначеності вимірювання фотометричних параметрів світлодіодів (пов’язаних із самим джерелом світла) показав, що основними є невизначеності, викликані нестабільністю джерела живлення і температурного режиму світлодіодного чипу. Також, у рамках робіт, виконаних за проектом EURAMET PhotoLED, було показано, що найменша невизначеність результатів вимірювань фотометричних параметрів (на обладнанні, відкаліброваному за допомогою еталона на основі світлодіодів) досягається при використанні як еталонного світлодіода з ККТ 4000 К. Виходячи з вищевикладених умов, нами було спроектовано референсне джерело випромінювання.

Світлодіод, виготовлений за технологією COB, виробництва фірми CREE розміщено в алюмінієвому корпусі, що забезпечує первинне розсіювання тепла. Термостабілізація за температури 20 °C забезпечується елементом Пельтьє і контуром зворотного зв’язку на основі давача температури pt‑1000, розташованого на поверхні світлодіода. Охолодження елемента Пельтьє здійснюється припливним вентилятором, при цьому сам світлодіод повністю екранований від впливу руху повітря. Модуль управління температурою світлодіода розташований зовні лампи і підключається до неї, залежно від необхідної конфігурації, або через розніми каліброваного обладнання, або через додатковий зовнішній кабель. Цей захід значно зменшує габаритні розміри джерела, що дозволяє застосовувати його для калібрування фотометричних куль діаметром 1 м і більше. Лампи оснащено набором змінних рознімів, які забезпечують сумісність із арматурою фотометричних куль, котрі виробляє фірма Instrument Systems GmbH, або через цоколь E27. Лампи живляться від зовнішнього високостабілізованого джерела живлення Keithley 2400. Джерела світла виконані у двох моделях: СЕЛФВ-П і СЕЛФВ-С (акронім Світлодіодні Еталонні Лампи (для) Фотометричних Вимірювань), еталонна лампа світлового потоку і сили світла відповідно. Конструктивно лампи СЕЛФВ-П і СЕЛФВ-С відрізняються наявністю дифузора для створення рівномірного світлового потоку у перших і горизонтальної орієнтації світлодіода других.