標準規定了基于燈具尺寸的積分球尺寸，但MIKO?AJPRZYBY?A解釋說，對于許多產品開發和測試目的，較小的球體可以提供可接受的測量精度。

積分球是測量光源的輻射或光通量的快捷方便的工具。這樣的球體通常用于表征光源，例如封裝的LED部件和各種尺寸的成品燈具。顯然，產品開發和測試測量團隊希望記錄球體測試的準確結果。但是在某些標準中規定的測量實踐會導致與需要非常大的球體相關的高成本。讓我們考慮一系列實驗室測試，試圖確定在常規測試中使用小于規定范圍的球體時會影響到多少準確度 - 而不是為了報告認可的實驗室結果而進行的。

一個2米的球體需要很大的空間，并且被授權比CIE標準下的被測燈具大得多

在選擇和使用系統硬件和軟件的過程中，尤其是在嚴格遵守CIE標準的情況下，最大限度地提高測量系統的精確度需要考慮多個變量。由于這種合規性會帶來巨大的規模和成本需求，因此許多公司都希望了解妥協如何影響測量精度。妥協可以最大限度地減少與測試相關的路由成本，只要能夠顯示準確度以滿足手頭任務的要求即可。

球體直徑的選擇

符合CIE S 025/2015 LED產品測量標準的測量必須符合特定的尺寸要求。有兩種常見的球體測量幾何形狀 - 2π和4π。4π配置是最常用的配置，要求DUT（待測設備）安裝在球體的中心。在光源不向后輻射的測試中，您可以更方便地測量DUT安裝在球體外部的總通量，并將輻射照射到球體側面的端口 - 稱為2π幾何體。

在4π測量幾何中，DUT的面積必須小于球體內徑的2％。這對應于球體直徑的1/10的DUT面積。對于外部進行的2π測量，端口直徑必須≤球體直徑的1/3。

CIE S025標準是一份旨在協調世界各國LED測量的全球文件。本規定的條款現已在歐洲和美國IESNA光測量標準中提供。

最終的結果是，只有小直徑燈才能在大多數實際尺寸的積分球中測量。圖1描繪了一個2米GL Opti Sphere 2000，它可以使被測燈具變矮。更大的光源和燈具必須在非常大的積分球或使用測角儀進行測量。大的積分球體，例如直徑超過3米，價格昂貴，需要大量的實驗室空間。同樣昂貴的測角儀需要恒定的環境條件和遠離光測量儀器的距離。這兩種解決方案對于日常工程和測試任務來說都是許多公司和機構所無法接受的。

打破規則

那么當測量非常大的DUT時，當積分球測量的“黃金法則”被破壞時會發生什么？在實踐中，與那些尋求認可實驗室地位的公司相比，采用內部標準進行測試的公司已經采用了允許高達球體直徑30％的照明設備的測量方法。實驗室條件下的預期測量不確定度為3-4％。

由于相對較小的球體和較大的DUT，隨著DUT限制球面反射，誤差增加，轉化為較低的測量精度。盡管如此，還是可以考慮哪些妥協方案，同時還能讓工程師為內部測試獲得有意義的結果？在本文中，我們將詳細介紹測試結果，與嚴格遵守CIE標準相比，確定了不確定性的小幅增加。

測試配置和方法

我們首先設計了一個測量臺和一組DUT，可以模擬不同的燈具尺寸。基本上，每個DUT都依靠安裝在不同尺寸和形狀外殼上的相同LED來模擬不同的DUT測試干擾情況。

我們的測試使用GL Opti Sphere 1100球形分光輻射度計進行，該分光輻射度計由1100-mm直徑積分球和GL Spectis 1.0分光輻射度計組成，光譜范圍為340-780 nm。測量系統已經過校準，但是，對于這組實驗測量的要求，這些測量使用參考或基準測試來測量桿或測量臺頂部的LED。基本案例是DUT中最小的。其他DUT配置的結果與基準情況進行了比較。圖2顯示了不同的DUT配置。

我們的實驗室團隊在每個DUT配置的整個測試中都保持嚴格的測量條件：

?可編程穩定的TDK拉姆達電源

?恒定的LED積分時間和LED開啟時間

?測量間的LED冷卻3分鐘或更長時間

每個DUT配置的測試重復數次。DUT是一款熒光粉轉換白光LED，驅動電流為0.6A時功耗為5.6W。

評估結果

得出的結果比預期好。即使標準中提出的建議數次超標，誤差也只有2％。

房屋大小和結構的影響令人驚訝。我們的15×25,15×55,15×67,15×80,50×67厘米DUT由黑色泡沫制成，而圓形DUT由淺色卡紙制成，填充大部分球體積。后者產生比較小的黑色泡沫DUT更小的通量測量誤差。測量結果顯示在表中。

結論

認可實驗室測試當然必須符合適用的標準。但在內部測試中，公司會發現燈具尺寸的變化與光通量和比色測量值的微小差異相關。

隨著被測器件尺寸增大，光通量讀數下降，必要的自吸補償顯著。但是，重新計算后，測量結果非常重復。這意味著，即使是相對較大的DUT，具有高于97％的反射涂層指數的精心設計的測量系統也會在球體中產生十幾次反射。

必須注意的是，應該為每個波長定義球 - 光譜輻射計系統的自吸系數，因此它的總量定義了被測物體吸收的通量。根據物體尺寸和顏色，系數可能在整個測量范圍內不同，因此需要使用精確的光譜輻射計或光譜儀。

關于標準中定義的測量原理的更一般的結論需要對不同測量系統進行額外的測試和比較。但是，由于結果證明何時使用正確的系統和實踐，對于明顯大于標準中規定的光源，可以獲得重復且可信的測量結果。