LED道路照明燈具光度參數(shù)測量誤差研究

李曉光

摘 要：針對LED道路照明燈具光度參數(shù)測量的問題，文章研究了燈具空間位置對光度參數(shù)的影響，提出了LED道路照明燈具光度參數(shù)誤差的優(yōu)化，通過臥式分布光度計測試方法等對LED路燈賠光性能進行改進。

關(guān)鍵詞：光性能測量;LED道路照明燈具;分布光度計;誤差修正;光強分布;照度探頭

1? ? 道路照明的光性能測量

1.1? 光性能參數(shù)

（1）光通量。總光通量是指單位時間內(nèi)燈具輻射能量的大小。根據(jù)人的視覺對燈光的反應(yīng)來進行評估。對視覺來說，光通量是燈具發(fā)出的光線按V（λ）曲線被人的視覺接受的值，它的表達式被定義為：

式中，Km是MAX光譜效能;V（λ）為明視覺的光譜光視效率;Φ為燈具發(fā)出的光通量。

（2）發(fā)光強度。通常用光強來代替，燈具產(chǎn)品發(fā)出的光在道路中通常是不對稱、不均勻的，照到地面上的光通也各不相同，由與其發(fā)光的應(yīng)用特點。因此，為了研究道路照明產(chǎn)品的應(yīng)用特性，需要確定燈具的光束角。

照度通常是表示道路照明燈具照射到路面上的光的強弱，用路面上的光通量除以單位面積來計算，即路面上的一點照度等于燈具照在這點上的光通量比上該道路面的面積。

（3）照度。路面照度的單位是勒克斯（lx）。1勒克斯就是在道路上1 m2面積上燈具照射出1l m光通量的值。也可以是道路燈具發(fā)射1 cd的點光源，照射在半徑為1 m的一個球面上，每個點上產(chǎn)生的照度值。

1.2? 光性能參數(shù)的測量原理

道路照明燈具的光性能參數(shù)測試是，為了通過試驗，測量一個路燈在正常發(fā)光情況下，該燈具在道路上產(chǎn)生的光空間照度分布情況。根據(jù)空間分布曲線進行計算，從而得出需要的光性能參數(shù)指標(biāo)，并在工程中進行引用這些參數(shù)。

根據(jù)照度的平方反比定律可知，若把光強在空間分布球體分解成一個個球帶，則光源光通量Φs為：

然后可得：

式中，γ1，γ2為道路照明燈具的初始和終止角度;C（γ）為道路燈具照明系數(shù);Es（γ）為道路燈具在γ方向上的照度測試值。

一般情況下，道路照明燈具的配光曲線是以燈具光源發(fā)出10 00l m的光產(chǎn)生一個折算系數(shù)K。

所以，道路照明燈具產(chǎn)品的光強分布參數(shù)可寫成：

式中，I1（γ）為路燈在γ方向上光的強度;E1（γ）為路燈在γ方向上產(chǎn)生的照度值。

結(jié)合兩個公式可以得到，在道路照明產(chǎn)品光性能測量中，光性能測試探頭在被測物周圍測量一圈，就可以得到Es（γ），依次進行測量可以得到E1（γ），可以得到路燈的光強分布。

2? ? LED道路照明燈具測量誤差

LED道路照明產(chǎn)品的光性能測量也可以通過在一定的空間原點上設(shè)定一個面，多次在該面上的點光源照射測量參數(shù)和距離，通過計算，可以得出道路照明燈具在該空間上的發(fā)光強度，并形成光的分布。

LED道路照明燈具與其他路燈產(chǎn)品不同，由于測量時產(chǎn)生的誤差原因需要在分布廣度計測試過程中不斷對測量誤差進行修正，以便得到滿意測試結(jié)果。

3? ? LED路燈光性能測試的優(yōu)化

LED道路照明燈具在分布光度計C軸和γ軸進行轉(zhuǎn)動測試時，通過光學(xué)測量探頭進行實時測量燈具產(chǎn)生的光學(xué)參數(shù)，通過計算機系統(tǒng)軟件進行自動測量光學(xué)參數(shù)并進行采集計算。這些光學(xué)參數(shù)是所有點的組合：

而采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)計算方法得到的結(jié)果如下式所示：

通過以上兩個公式可以得出LED照明燈具的（β，γ）光學(xué)探頭的誤差值為：

4? ? 結(jié)語

由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同，利用傳統(tǒng)光度學(xué)測量方法測量LED道路照明燈具會有一定的測量誤差，利用光源面向照度探頭方向的光強值會有一定的相對誤差。

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