Способ измерения спектральной характеристики электрического самосветящегося объекта

 

Изобретение относится к способам измерения спектрального распределения самосветящихся объек-Гов. Цель изобретения - повьшение точности измерения спектральной характеристики самосветящегося объекта за счет перехода от координат цвета к спектральному распределению. В процессе способа производят измерение спектрального распределения энергии самосветящегося объекта для пяти электрических режимов в окрестностях номинального и определяют координаты цвета . По заданн 1м координатам цветности вычисляют значения энергетических характеристик смешиваемых когерентных излучений и координаты цвета смешанного излучения и после операции смешения регистрируют значения координат цвета и электрический режим цветового равенства самосветящегося объекта, вычисляют поправочные коэффициенты , которые затем умножают на значения энергии соответствующей длины волны спектрального распределения для электрического режима цветового равенства, и получают уточненное спектральное распределение самосветящегося объекта. 4 ил. (Л со О5 1чЭ CD СД

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 Л 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4088398/24-25 (22) 11. 07. 86 (46) 30. 12.87. Бюл, И - 48 (72) Л.Ф.Афанасьев, Ю.А.Дрожбин и И.А.Дубовик (53) 535.65 (088.8) (56) Гуторов М.М. Основы светотехники и источники света. M.: Энергия, 1972, с.165.

Мешков В.В. Основы светотехники.

M.: Энергия, 1979, с.81. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОСВЕТЯЦЕГОСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к способам измерения спектрального распределения самосветящихся объектов. Цель изобретения — повышение точности измерения спектральной характеристики самосветящегося объекта за счет перехода от координат цвета к спектр

„„Я0„„1362950 д1 ральному распределению. В процессе способа производят измерение спектрального распределения энергии самосветящегося объекта для пяти электрических режимов в окрестностях номинального и определяют координаты цвета. По заданным координатам цветности вычисляют значения энергетических характеристик смешиваемых когерентных излучений и координаты цвета смешанного излучения и после операции

-смешения регистрируют значения координат цвета и электрический режим цветового равенства самосветящегося объекта, вычисляют поправочные коэффициенты, которые затем умножают на значения энергии соответствующей длины волны спектрального распределения для электрического режима цветового равенства, и получают уточненное спектральное распределение самосветящегося объекта. 4 ил.

1 1362950

Изобретение относится к световым измерениям и может быть использовано для измерения спектрального распределения самосветящихся объектов.

Целью изобретения является повышение точности измерения спектральной характеристики самосветящегося электрического объекта.

На фиг. 1 представлены кривые

10 спектрального распределения для пяти электрических режимов самосветящегося объекта; на фиг. 2 — графики зависимости спектрального распределения от тока для тех же режимов; на фиг.3 — 15 кривые зависимости координат цвета от тока для тех же режимов; на фиг, 4,— устройство для осуществления способа. тЭо

Е(") и Х(Л) эво эво эво — длина волны света, измеряемая в пределах (380-780) мм;

Я (л) — спектральное распределение для и-го значения тока;

Й (Л ), У (Л ), Е (Ь )" значения удельных к оординат цвета.

По полученным значениям координат цвета Х„, У„ и Е „ строят графики зависимости Х, 7 и Е от величины тока (фиг. 3).

Для координат цветности, которые необходимо установить на самосветящемся объекте, например источника А, 30 вычисляют значения средней мощности эталонных когерентных монохроматических излучений, смешение которых дает необходимый цвет и вычисляют координаты цвета Х,, У, Z,. Затем на поле 4 сравнения направляют эта35 лонные излучения, и излучение самосветящегося объекта, проходящее через систему формирующих диафрагм 2.

Изменяя расстоянйе самосветящегося объекта 1 до поля 4 сравнения и элек40 трический режим работы объекта, добиваются колориметрического равенства регистрируют соответствующий электрический режим I, объекта. В этом режиме координаты цвета излучения объекта 1 равны Х, Y, и Е,. Найосят полученные значения Х,У и Z,йа графики (фиг. 3) и определяют поправочные коэффициенты

К

Хо х Х1 У

Хо . Ео

-1

7 " 2 Е

50 где Х, Y u Z — координаты цвета

I . I t объекта, соответствующие режиму цветового равенства.

По графикам зависимости спектрального распределения от тока (фиг. 2) 55

Устройство включает самосветящийся объект 1, на оптической оси которого располагается система формирующих диафрагм 2, а также три когерентных монохроматических излучателя 3, расположенных под углом друг к другу, и поле 4 сравнения.

Способ осуществляют следующим образом, Устанавливают на самосветящемся объекте 1 ток, превышающий его номинальный режим. Измеряют спектральное распределение самосветящегося объекта 1 для этого режима, устанавливают самосветящийся объект перед входной щелью спектрометра, подсоединяют его к стабилизированному источнику питания, включают самосветящийся объект, производят юстировку H измерения с помощью фотоприемника с регистрирующей аппаратурой. Затем уменьшают ток самосветящегося объекта 1 до номинального значения и для него производят аналогичным путем измерения.

В окрестностях номинального режима устанавливают ток самосветящегося объекта 1 в диапазоне от -4 до +2X ,и для каждого значения электрическо- го режима, общим числом и, не менее пяти измеряют свое спектральное распределение. По полученным данным строят графики спектрального распре деления E (й)п для каждого тока I (фиг. 1), и используя эти графики определяют зависимость спектрального .распределения от тока самосветящегося объекта (фиг. 2).

Затем вычисляют значения координат:цвета Х„, Y„, Z „по формулам

ln Е {л)„У(м) dA

Z„= Е(Л) „Е(Л) da, 13б2950

ЭО

e,è„ для тока I находят соответствующие значения Е (л,), Е (л ) ...e.(л), котоh рые умножаются на поправочные коэффициенты:

K — для длин волн в диапазоне

Оэ380 Оэ500 мкм;

K — для длин волн в диапазоне

У

0,500-0,580 мкм;

К вЂ” для длин волн в диапазоне

0,580-0,780 мкм.

Результатом является определение спектральной характеристики Е (л ) самосветящегося электрического объек- 15 та с минимальной достижимой погрешностью;

Среднюю мощность лазерного излучения в диапазоне О, 1-1 Вт измеряют. с относительной погрешностью не хуже 20 — 0,004, исходя из этого погрешность определения Х, У и Z не превышает 0,005.

Погрешность измерения координат цветности Х, Y u Z вычисляется по. 25 частным производным Х, У, Е по Х, У, Z и на уровне 0,3 Вт составляет 5.10

Суммарная погрешность измерения спектрального распределения определяется по формуле где О„лр — неисключенная систематическая погрешность, обусловленная нелинейностью светового потока от тока самосветящегося объекта, эта погрешность не превышает 0,003; 40 — неисключенная систематическая погрешность, обусловленная нестабильностью

4 не источника А, не превы- шает 0,005;

6 — средне-квадратичное отпер клонение результата измерений при передаче размера единиц координат цвета, которое. не превышает

0,04;

6„ „ — средне-квадратичное отклонение результата измерений, определяемое точностью регистрирующей аппаратуры. Оно не превышает 0,001.

Суммарная погрешность S с уче2Е том приведенных значений основных составляющих погрешностей не превьпнает

0,01.

Таким образом, спектральная характеристика самосветящегося объекта может быть уточнена с помощью точнее измеряемых координат цвета, полученных от смешения монохроматических когерентных изл,учений, т.е. переход от координаты цвета к спектральному распределению самосветящегося объекта позволяет увеличить точность определения спектральной характеристики.

Измерение спектрального распределения самосветящегося объекта для пяти режимов вблизи номинального, позволяет снизить случайную составляющую погрешности этих измерений (число измерений не менее пяти выбрано, исходя из условий статистической обработки результатов измерений), а введение поправочных коэффициентов и разбивка их по, диапазонам длин волн позволяет значительно снизить систематическую составляющую погрешности измерения спектрального распределения самосветящегося объекта. питающего напряжения, не превьппает 0,001 в диапазоне от -4 дл +2Х от номинального режима работы самосветящегося объекта; — неисключенная систематическая погрешность, обус- 50 ловленная нелинейностью

-хода кривой спектрального распределения в зоне разбиения, не превьппает

О, 0015;

55 — неисключенная систематическая погрешность, обусловленная величиной порога различения цвета в зоформула изобретения

Способ измерения спектральной характеристики электрического самосветящегося объекта, .заключающийся в измерении распределения энергетической яркости по длинам волн для номинального электрического режима, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, измерение энергетической яркости производят дополнительно по крайней мере для четырех электрических режимов в диапазоне от -4 до +2X от номинального, определяют координаты цвета объекта Х, X9 Z

Составитель В.Варнавский

Редактор Ю.Середа Техредл.Сердюкова

Корректор О.Кравцова

Заказ 6390/28

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

136

Y, Z для этих режимов, задают координаты цветности объекта, выбирают в качестве эталонных когерентные монохроматические излучения, вычисляют значения энергетических характеристик эталонных излучений и координат цвета их смеси — Х, Y,, Z смешивают эталонные излучения, уравнивают цвета смеси и измеряемых излучений, регистрируют при этом электрический режим объекта, вычисляют

6 поправочные коэффициенты из соотношения Х,/Х вЂ” для диапазона длин волн

0,38-0,50 мкм, Y,/Y — для диапазона

0,50-0,58 мкм, Z,/Z — для диапазона

0,58-0,78 мкм, где Х, Y, Š— координаты Х, Y, Z цвета объекта, соответствующие режиму цветового равенст- ва, умножают значения измерений спектральной характеристики для электрического режима цветового равенства на поправочные коэффициенты.