第三章 實驗儀器與流程簡介
第一節 積分球量測系統
第一節 積分球量測系統 一、功能說明：
主要實驗設備包括：LMT 直徑 1 m 、2 m 全光束積分球、
Chroma 可程式電源供應器、YOKOGAWA 電性量測設備、追溯 PTB（Physikalisch-technische Bundesanstalt）實驗室標準燈 3 個，
可依據CIE 69-1987、CIE 84-1989 及 DIN 5032 規範進行光源之 全光通量（Total Luminous Flux）及發光效率量測，量測時分別
39 α：溫度係數（temperature coefficient），0.01％/℃
△T=T-T0：溫差（temperature difference）℃
T0：校正報告之環境溫度
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球體內壁裝置之光度計感測頭如圖 3-1.2，包含精密之 V(λ) 矽光學元件(f1<1.0%)，感光面直徑 30 mm，其感光面上並附有 散射物質。光度計感測頭可控制溫度於 35℃±0.1oC 以防止因量 測件功率消耗產生之溫升效應造成量測誤差，應於2 年內送回原 廠以標準光源A 校正進行精密之校正。
圖 3-1.1 積分球球體
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
圖 3-1.2 光度計感測頭
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
另為符合CIE 標準光度觀測者之規定，目前常見光度計感測 頭儀器以貼各種顏色濾片如圖3-1.3 方式達到需求。
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圖 3-1.3 光度計感測頭所貼之濾片
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
光度計感測頭對UV-response、IR-response 應小於 0.1％、
Fatigue 測試應小於 0.1％（在 2000ｌm 條件下）。
(三)U1000 電子顯示單元：
含四位數之”衰減器電位計”，可調降顯示數值、歸零設定
“U-zero”及暗電流補償控制” I-zero”，可直接量取光電電流、提 供解析度0.1℃之球內溫度顯示（如圖 3-1.4）。
圖 3-1.4 U1000 電子顯示單元
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
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(四)遮敝裝置：
遮敝裝置如圖 3-1.5，必須防止量測物光線直接照射光度計 感測頭。自光度計感測頭觀查，必需看不到光源之表面，必要時 可調整遮敝裝置與光度計感測頭之距離護或使用較大之遮敝裝 置。
圖3-1.5 遮敝裝置
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
(五)標準燈：
在設定工作條件下，流明值為已知值，且品質合於要求者，
通常選擇白熾燈泡作為標準燈。
(六)輔助燈泡：
量測時應全程將輔助燈泡(如圖 3-1.6)點亮，以減少穩定所須 之時間，藉以修正標準燈與待測燈形狀因子。
圖3-1.6 輔助燈泡
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
輔助燈泡
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五、量測原理：
係利用待測件光通量與積分球內壁間間接照度之正比關 係，以3-1.2 式計算求得。
Φ=Eind×A×(1-ρ)/ρ (3-1.2 式) 式中，Φ：光通量
Eind：積分球內壁間接照度值 A：球表面積
ρ：積分球內壁反射率
圖3-1.7 積分球剖面示意圖
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
S：遮蔽裝置 H：輔助燈泡
L：連接待測件之燈泡 固定架
M：光度計感測頭
44 U-Zero
六、試驗步驟：
(一)線路安裝，開啟量測設備電源，暖機至少 5 分鐘。
(二)歸零設定：
在將儀器暖機約5 分鐘之後，於球體關閉及滅燈下，先將儀 器設定至最低靈敏度之範圍（1 m 全光束積分球設定在 105、2 m 全光束積分球設定在 106），調整歸零設定"U-Zero"(補償電壓調 整)使其讀值為零；再將儀器設定至最高靈敏度之範圍（1 m 全光 束積分球設定在100、2 m 全光束積分球設定在 101）並調整電位 計"I-Zero"(暗電流補償)，藉此補償雜光所造成之影響（如圖 3-1.8
~ 3-1.9）。
圖 3-1.8 積分球量測系統線路
圖 3-1.9 歸零設定
電源開關 電性量測設備
可程式電源供應器開關
I-Zero
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(三)選標準燈源：
安裝於積分球中心（若是軸向燈源，應將長軸方向平行對準 光度計感測頭），點燈20 分鐘以上，並同時打開積分球上之輔助 燈泡，將輔助燈泡整個往外拉到底，點燈 20 分鐘以上（如圖 3-1.10）。
(四)經點燈穩定穩定後，調整 U1000 四位衰減器電位計如圖 3-1.11，
設定對應間接照度En值等於標準燈流明值。
圖 3-1.10 點亮標準燈 20 分鐘以上
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
圖3-1.11 調整衰減器電位計
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
(五)調降供應電壓並關掉標準燈，將點亮之輔助燈泡移入積分球，該 燈泡應保持點亮以免去暖機程序。待球內溫度穩定，量測對應
衰減器電位計
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間接照度 Ehn值，並記錄之（如圖 3-1.12）。
(六)將標準燈取出積分球再將待測燈泡安裝於積分球中心，輔助燈泡 保持點亮，量測對應間接照度 Ehx值（如圖3-1.13）。
(七)將輔助燈泡推出積分球外，此時輔助燈之遮敝裝置會封閉積分 球。
圖3-1.12 輔助燈泡移入積分球內
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
圖 3-1.13 輔助燈泡之間接照度值
（資料來源：內政部建築研究所，2006）
(八)點亮待測燈 20 分鐘以上（若是量測高功率燈源時，建議將球體 打開以防溫度升高），經點燈穩定穩定後，量測對應間接照度 EX值，同時紀錄相關（含電壓、電流、功率等）資料。
(九)待測燈泡之光通量依標準燈泡之光通量可以用下列公式計算：
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Φx=Φn×[Ex/En]×[Ehn/Ehx] (3-1.3 式) 式中，Φx:待測光源之絕對光通量
Ex: 待測光源之光通量測試值
Ehx:有待測光源在球內時之輔助燈泡光通量測試值 Φn:標準光源之絕對光通量
En: 標準光源之光通量測試值
Ehn:有標準光源在球內時之輔助燈泡光通量測試值
其中，Ehn/Ehx係數代表待測燈泡與標準燈泡因不同型式及 尺寸之補償。
(十)燈源發光效率：每輸入一瓦特功率該光源所能轉換發出的光線流 明值，單位是 lm/W，愈高則效率愈佳。
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第二節 配光曲線系統