Спектрорадиометры CS-2000, CS-2000A

Назначение

Спектрорадиометры CS-2000, CS-2000A (далее по тексту - спектрорадиометры) предназначены для измерения яркости и цветовых характеристик дисплеев, мониторов, световых табло, источников света (светодиодов и ламп накаливания).

Описание

Принцип действия спектрорадиометров основан на преобразовании спектральной плотности энергетической яркости на каждой длине волны в яркость излучения и характеристики цветности, рассчитываемые во встроенном процессоре и отображаемые затем на дисплее прибора.

Свет от измеряемого объекта проходит через объектив и попадает на апертурное зеркало. Через отверстие в центре апертурного зеркала свет попадает на оптическое волокно, а оставшаяся часть, эквивалентная измеряемой площади, наблюдается через видоискатель. Свет, попавший в оптическое волокно, неоднократно отражается, так что перемешивается и становится фактически однородным. Затем, пройдя через линзы коллиматора, попадает на плоскую дифракционную решётку. После диспергирования решёткой свет фокусируется конденсорными линзами на матричный приёмник в соответствии с длиной волны.

Сенсорный блок представляет собой фотодиодную матрицу, состоящую из 512 элементов. Для поддержания постоянной температуры матрицы используется термоэлектрический охладитель Пельтье, что уменьшает темновые токи и улучшает отношение сигнал/шум, давая возможность проводить измерения низкой яркости: от 0,003 кд/м2 для CS-2000 от 0,0005 кд/м2 для CS-2000A.

Спектрорадиометры позволяют выбрать для измерений различные цветовые пространства: XYZ (координаты цвета), Lv x у (яркость и координаты цветности x, у), Lv u' v' (яркость и координаты цветности u', v ), Lv TAuv (яркость, коррелированная цветовая температура, цветовое различие с локусом чёрного тела), а также получить доминантную длину волны, условную чистоту цвета и кривую спектрального распределения.

Изменяемый угол измерения позволяет проводить измерения на объектах разных размеров, от больших экранов до отдельных пикселей экранов и дисплеев. При измерениях можно использовать четыре различных режима времени измерений: нормальный, быстрый, многосложный, ручной. Для исключения влияния на измеряемый объект отражённого от ЖК экрана излучения, в приборе имеется возможность отключения подсветки экрана в процессе измерений. Предусмотрена также функция измерений, синхронизированных с мерцанием источника излучения.

При измерениях могут быть использованы 11 калибровочных каналов (от Ch00 до Ch10). Ch00 (установленный) - для измерений с использованием фирменных калибровочных стандартов завода-производителя; остальные - для измерений с использованием калибровочных стандартов пользователя (отдельный канал для каждого цветового пространства или для установки опорных цветов).

Спектрорадиометры позволяют использовать опциональные насадки для измерения освещенности, светового потока и силы света. При использовании насадки A0E3-904 (диффузный адаптер) можно проводить измерения освещенности в диапазоне от 0,051 до 7500000 кд. При использовании насадки A0E3-905 (фотометрическая сфера диаметром 152 мм) можно проводить измерения светового потока в диапазоне от 0,0002 до 110 лм. При использовании насадки A0E3-906 (фотометрический цилиндр) можно проводить измерения силы света в диапазоне 0,0002 до 400 кд.

В спектрорадиометрах имеется USB-вход для передачи данных на компьютер. Общий вид спектрорадиометров представлен на рисунках 1, 2.

Программное обеспечение

Спектрорадиометры функционируют под управлением специального программного обеспечения CS-S10w Professional, установленного на встроенный микропроцессор прибора и внешний компьютер, которые соединены между собой посредством USB-кабеля.

Управление измерениями может осуществляться как от микропроцессора спектрорадиометра, так и с внешнего компьютера.

ПО осуществляет контроль и управление всеми этапами измерений:

-    выбор угла освещения/наблюдения и типа источника излучения;

-    выбор скорости измерения и времени интегрирования;

-    выбор калибровочного канала;

-    выбор спектрального диапазона, а также используемых линз и светофильтров;

-    обработка и хранение результатов измерений;

-    вывод результатов измерений на экран ПК.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Программное обеспечение записано энергонезависимой памяти микропроцессора и в энергонезависимой памяти персонального компьютера. Несанкционированный доступ к программному обеспечению исключен наличием пароля.

Установка обновленных версий ПО допускается только представителями предприятия - изготовителя.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики спектрорадиометров представлены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом, а также на поверхность спектрорадиометров, используя технологию трафаретной печати.

Комплектность

Перечень основного и дополнительного оборудования приведен в таблице 3. Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу МП 032.М4-15 «Государственная система обеспечения единства измерений. Спектрорадиометры CS-2000, CS-2000A. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 12 марта 2015 года.

Основные средства поверки:

1    Государственный первичный специальный эталон единицы силы света малых уровней в диапазоне 10-6 - 10 кд ГЭТ 214-2014.

Основные метрологические характеристики: диапазон измерений силы света: 10- - 10 кд; диапазон измерений освещенности: 10-6 - 10 лк;

4    2

диапазон измерений яркости: 10 - 100 кд/м

-2

СКО результата измерений силы света, освещенности и яркости So от 0,41-10" до

-2

0,59-10" в зависимости от диапазона при 25 независимых измерениях.

2    Вторичный эталон единиц силы света и освещенности непрерывного излучения ВЭТ 5-1-2009.

Основные метрологические характеристики: диапазон измерений силы света: 1 - 500 кд; диапазон измерений освещенности: 1 - 1000 лк.

СКО результатов сличения с государственным первичным эталоном ГЭТ 5-2012 S=0,3 10-2

3    Осветитель эталонный телецентрический "ЭТО-2" из состава Вторичного эталона единиц силы света и освещенности непрерывного излучения ВЭТ 5-1-2009.

Основные метрологические характеристики: диапазон измерений освещенности: 1 - 105 лк;

пределы допускаемой относительной погрешности измерений освещенности ± 0,5 %

4    Источник яркости (эталонный образец) из состава Вторичного эталона единиц силы света и освещенности непрерывного излучения ВЭТ 5-1-2009.

Основные метрологические характеристики:

диапазон измерения яркости 100 — 10000 кд/м2; пределы допускаемой

-2

относительной погрешности измерений яркости ± 0,5-10" .

5    Нейтральный светофильтр НС-10 из состава Вторичного эталона единиц координат цвета и координат цветности ВЭТ 81-1-2003.

Основные метрологические характеристики: спектральный диапазон 380 — 780 нм коэффициент ослабления 100

6    Набор полупроводниковых излучателей из состава вторичного эталона единиц координат цвета и координат цветности ВЭТ 81-1-2003.

Основные метрологические характеристики: диапазон измерения координат цветности: х=0,0039 - 0,7347 у=0,0048 - 0,8338 абсолютные погрешности Sk=0,0007; Sy=0,0007

Сведения о методах измерений

«Спектрорадиометры CS-2000, CS-2000A. Руководство по эксплуатации» раздел «Измерение».

Нормативные документы, устанавливающие требования к спектрорадиометрам CS-2000, CS-2000A

ГОСТ 8.023-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений.

ГОСТ 8.205-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений координат цвета, координат цветности, показателей белизны и блеска.