ห้องปฏิบัติการใดก็ตามที่ให้บริการการวิเคราะห์คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ LED อย่างน่าเชื่อถือ ล้วนต้องพึ่งพา... อุปกรณ์ทดสอบแสงสว่างคำถามแรกเมื่อคุณออกแบบโปรแกรมทดสอบ LED คือ คุณต้องการพิสูจน์อะไรด้วยการวัดผล โครงการหลายโครงการต้องการให้ได้ผลลัพธ์ที่สามารถทำซ้ำได้และรายงานได้ เพื่อให้การทดสอบ LED ประสบความสำเร็จ ความต้องการดังกล่าวหมายความว่าห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องบูรณาการเครื่องมือวัดทางแสง การวัดทางไฟฟ้า และการควบคุมด้านสิ่งแวดล้อมเข้าไว้ในขั้นตอนการทำงานเดียวกัน เพื่อให้ค่าลูเมนหรือเส้นโค้งสเปกตรัมหรือการวัดการกะพริบแต่ละครั้งสามารถเชื่อมโยงกับการสอบเทียบเครื่องมือและเงื่อนไขการทดสอบที่บันทึกไว้ได้

การเลือกชุดอุปกรณ์และเครื่องมือวัดทางแสง

หลักการสำคัญสองประการของการตรวจสอบทางโฟโตเมตริกและคัลเลอริเมตริกคือ ฟลักซ์ส่องสว่างรวมและการกระจายกำลังสเปกตรัม ทรงกลมรวมแสงยังคงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในกรณีที่ต้องการฟลักซ์รวมที่ไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของลำแสง ตัวทรงกลมเองเป็นตัวรวมรังสี ดังนั้นขนาดของทรงกลม รูปทรงภายในและรูปทรงของช่องรับแสง และการสะท้อนแสงของสารเคลือบ ล้วนเป็นตัวกำหนดกระบวนการวัด ควรใช้ทรงกลมร่วมกับเครื่องวัดสเปกตรัมรังสีที่มีความแม่นยำของความยาวคลื่นที่ทราบค่า และมีความสามารถในการวัดแสงรบกวน เนื่องจากข้อผิดพลาดทางสเปกตรัมเป็นสัดส่วนโดยตรงกับข้อผิดพลาดทางคัลเลอริเมตริก
ในกรณีของข้อมูลที่มีทิศทางและความละเอียดเชิงพื้นที่ ให้ใช้เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์หรือเครื่องวัดแสงแบบอิมเมจจิ้ง เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์จะให้ข้อมูลความเข้มของแสงเทียบกับมุม ซึ่งใช้เพื่อสนับสนุนการสร้างไฟล์ IES และการวิเคราะห์การปรับรูปร่างลำแสง รวมถึงไฟล์ EULUMDAT ส่วนเครื่องวัดแสงหรือเครื่องวัดสีแบบอิมเมจจิ้ง จะบันทึกทั้งความสว่างและแผนที่สีของโคมไฟในสองมิติ ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากในกรณีที่โคมไฟแสดงความไม่สม่ำเสมอเชิงพื้นที่หรือมีแหล่งกำเนิดแสงสีผสม เครื่องวัดความสว่างแบบสนามแคบจะให้การวัดที่แม่นยำสำหรับจุดสว่างขนาดเล็ก เช่น ตัวปล่อยแสง COB
วงจรแสงประกอบด้วยพฤติกรรมเชิงเวลา แอมพลิจูดของไดรเวอร์ LED จำนวนมากเปลี่ยนแปลงหรือเบี่ยงเบนไปในช่วงเริ่มต้น การวัดเวลาเพิ่มขึ้น การกะพริบ และเอฟเฟกต์สโตรโบสโคปทำได้ดีที่สุดโดยใช้โฟโตไดโอดความเร็วสูงและดิจิไทเซอร์ที่มีแบนด์วิดท์เพียงพอ ดัชนีการกะพริบและสเปกตรัมความถี่ เปอร์เซ็นต์การกะพริบ โดเมนเวลา และตัวชี้วัดทั้งหมดจะถูกคำนวณและนำไปใช้เพื่อประกอบการประเมินปัจจัยมนุษย์และความปลอดภัย ตลอดจนการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
ต้องดูแลเลนส์ ตัวกระจายแสง และชิ้นส่วนเลนส์เสริมเป็นพิเศษ ในการทดสอบโคมไฟ เมื่อติดตั้งโคมไฟ ให้ถือว่าทั้งระบบเป็นระบบเดียวกัน ติดตั้งชิ้นส่วนเลนส์เสริมในลักษณะเดียวกับที่จะใช้งานจริง ในระบบทดสอบแบบโมดูลาร์ที่มีผู้จำหน่ายหลายราย ได้นำเสนอชุดอุปกรณ์ที่รับรองการติดตั้งและการเชื่อมด้วยความร้อน ผู้ผลิตในห้องปฏิบัติการ (LISUN) จัดหาชุดอุปกรณ์เสริมที่ช่วยให้สามารถจำลองสภาวะการติดตั้งในกระบวนการผลิตในห้องปฏิบัติการ และลดความแตกต่างในการตั้งค่าต่างๆ

ข้อควรพิจารณาทางด้านไฟฟ้า ความร้อน และสิ่งแวดล้อม

การทดสอบ LED ไม่สามารถทำได้อย่างแม่นยำหากปราศจากการพิจารณาด้านไฟฟ้าและความร้อน จำเป็นต้องใช้เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าเพื่อวัดแรงดัน กระแส กำลังไฟฟ้าจริง และการบิดเบือนฮาร์มอนิก เพื่อคำนวณประสิทธิภาพการส่องสว่างและสังเกตความผิดปกติที่เกิดจากตัวขับ ควรปรับการบันทึกทางไฟฟ้าและทางแสงให้สอดคล้องกับการเก็บข้อมูล เพื่อให้แน่ใจว่าค่าความสว่างทั้งหมดนั้นมาพร้อมกับสภาวะการทำงานของตัวขับในขณะนั้น
อุณหภูมิก็เป็นปัจจัยหนึ่งเช่นกัน ค่าสเปกตรัมและประสิทธิภาพการส่องสว่างจะแปรผันตามอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ LED กระบวนการที่น่าเชื่อถือจะติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ตัวเรือนหรือจุด Tc ที่กำหนดไว้ และบันทึกสภาวะคงที่ จากนั้นจึงรายงานค่าทางแสง ในกรณีของ LED แบบบรรจุภัณฑ์และโมดูล อุปกรณ์ระบายความร้อนจะจำลองการระบายความร้อนระหว่างการผลิต ในขณะที่ในโคมไฟแบบเต็มรูปแบบ ห้องระบายความร้อนจะจำลองสภาวะแวดล้อม ความชื้นเมื่อมีความสำคัญจะเกี่ยวข้องกับการควบคุมสภาพอากาศ เนื่องจากอิทธิพลร่วมกันของความชื้นและอุณหภูมิจะทำให้ความสว่างลดลงและส่งผลให้เกิดความเสียหายจากการกัดกร่อน
เงาและการระบายความร้อนของเส้นทางเชื่อมต่อเป็นแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดทั่วไปที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเพียงพอ ควรจัดเส้นทางเดินสายไฟเพื่อป้องกันการกีดขวางอุปกรณ์ทางแสง ติดตั้งตัวเชื่อมต่อที่ไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของห้องทดสอบและลดการนำไฟฟ้าให้น้อยที่สุด ในกรณีที่การวัดต้องการการเชื่อมต่อกับไฟหลัก ให้ใช้อุปกรณ์เสริม LISN ที่มีพิกัดเหมาะสมเพื่อสร้างอิมพีแดนซ์ที่ทราบค่าและแยกชิ้นงานทดสอบออกจากสัญญาณรบกวนของอาคาร

ภาพประกอบ: อุปกรณ์ทดสอบระบบแสงสว่าง

ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของการสอบเทียบและกระบวนการทำงานของข้อมูล

เครื่องมือแต่ละชิ้นจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด การสอบเทียบ คือโปรแกรมการสอบเทียบที่เป็นระบบระเบียบ ซึ่งเชื่อมโยงเครื่องวัดสเปกตรัม เครื่องวัดแสง เครื่องวิเคราะห์กำลัง และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ เข้ากับห้องปฏิบัติการระดับชาติหรือที่ได้รับการรับรอง ใบรับรองการสอบเทียบควรระบุถึงความไม่แน่นอน เพื่อให้ห้องปฏิบัติการสามารถจัดทำงบประมาณความไม่แน่นอน เพื่อกำหนดระดับความเชื่อมั่นในค่าลูเมน พิกัดสี และค่าประสิทธิภาพที่รายงาน
ควรทำการทดสอบการทำงานพื้นฐานทุกครั้งหลังจากการวัดแต่ละครั้ง การเปลี่ยนแปลงสามารถสังเกตได้อย่างรวดเร็วด้วยแหล่งอ้างอิงที่เสถียร และสามารถตรวจพบได้ก่อนเริ่มการทดสอบอย่างเป็นทางการโดยการตรวจสอบอย่างรวดเร็วด้วยแหล่งอ้างอิงที่เสถียร การอิ่มตัวของตัวตรวจจับ หรือการตั้งค่าซอฟต์แวร์ที่ไม่ถูกต้อง ตรวจสอบผลลัพธ์และบันทึกการตรวจสอบและเอาต์พุตดิบของเครื่องมือ การบันทึกสเปกตรัมดิบช่วยให้สามารถประมวลผลใหม่ได้เมื่อมีการเพิ่มการวัดใหม่หรือกระบวนการแก้ไขโดยไม่ต้องประมวลผลตัวอย่างทางกายภาพใหม่
อุปกรณ์ทดสอบแสงสว่างเป็นเหมือนกาวที่ช่วยให้การทดสอบแสงสว่างทำงานได้อย่างราบรื่นในขั้นตอนการทำงานที่เป็นระบบ ซึ่งดำเนินการผ่านซอฟต์แวร์ เลือกชุดการวัดตำแหน่งเชิงมุม การสุ่มตัวอย่างสเปกตรัม และการบันทึกกำลังไฟที่ซิงโครไนซ์กัน รูปแบบการส่งออกจะรองรับไฟล์โฟโตเมตริกทั่วไปและเก็บรักษาเมตาเดต้า เช่น หมายเลขซีเรียลของเครื่องมือ วันที่สอบเทียบ สภาพแวดล้อม และตำแหน่งของอุปกรณ์ การตรวจสอบความถูกต้องของเช็คซัมและการควบคุมเวอร์ชันของสคริปต์การทดสอบช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงโดยไม่ตั้งใจซึ่งอาจทำให้ประวัติข้อมูลระยะยาวเสียหาย การสำรองข้อมูลที่ปลอดภัยจะช่วยดูแลเรื่องนี้
มาตรฐานการรายงานมีความสำคัญ ควรอ้างอิงมาตรฐานการทดสอบที่เกี่ยวข้องในรายงานแต่ละฉบับ พร้อมเงื่อนไขการทดสอบที่ครบถ้วน ตัวอย่างเช่น ระบุรูปแบบคลื่นขับเคลื่อน อุณหภูมิแวดล้อม Tc เวลาในการอุ่นเครื่อง และความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของการสอบเทียบ การวัดสีควรรายงานทั้งการกระจายกำลังสเปกตรัม ไม่ใช่เฉพาะค่าที่คำนวณได้เท่านั้น การปฏิบัติเช่นนี้ช่วยให้การตรวจสอบโดยอิสระง่ายขึ้น รวมถึงการคำนวณขั้นต่อไป เช่น ดัชนี TM 30 ที่อิงจากข้อมูลเดียวกัน

การออกแบบห้องปฏิบัติการเชิงปฏิบัติและลำดับความสำคัญของการลงทุน

ออกแบบห้องปฏิบัติการไม่ใช่แค่ระบุคุณสมบัติหลัก อุปกรณ์จับยึดที่ดีกว่าและฐานยึดที่มั่นคงจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำกว่าเครื่องวัดสเปกตรัมที่มีความละเอียดสูงกว่าเล็กน้อย ควรใช้แหล่งอ้างอิงที่ตรวจสอบได้ อุปกรณ์จับยึดความร้อนที่มั่นคง และสายเคเบิลคุณภาพสูง กำหนดตารางการจัดหาอะไหล่และการสอบเทียบตามความถี่ในการใช้งานเครื่องมือ
การถ่ายทอดวิธีการจะง่ายขึ้นเมื่อทำงานร่วมกับผู้ขายที่เป็นที่รู้จัก ผู้ขายเช่น LISUN จัดหาอุปกรณ์วัด ซอฟต์แวร์ และอุปกรณ์เสริมต่างๆ ที่ช่วยลดความยุ่งยากในการบูรณาการ และในหลายกรณีก็ช่วยสนับสนุนการสอบเทียบ ในการเลือกอุปกรณ์ ควรพิจารณาเอกสารประกอบและทางเลือกการบริการของผู้จำหน่าย รวมถึงประสิทธิภาพการจัดการสินค้าคงคลังด้วย
อุปกรณ์ทดสอบแสงสว่าง ประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่แปลงหลักการทางฟิสิกส์ของอุปกรณ์ให้เป็นข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ การใช้การเลือกเครื่องมือที่มีวัตถุประสงค์ในการวัดที่ควบคุมบริบททางไฟฟ้าและความร้อน และกำหนดให้มีการสอบเทียบและการจัดการข้อมูลที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ รวมถึงการที่ห้องปฏิบัติการเปลี่ยนการทดสอบ LED ให้เป็นประโยชน์ต่อการออกแบบและการปฏิบัติตามข้อกำหนด แทนที่จะเป็นแหล่งที่มาของความสงสัย