CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ THỰC NGHIỆM
2.1. Cỏc hệ đo đặc trưng của LED
2.1.1. Hệ đo đặc trưng quang điện của LED cụng suất cao.
Trong chiếu sỏng phục vụ nụng nghiệp đo cụng suất quang là rất quan trọng. Cụng suất quang ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả phản ứng của cỏc loại cõy trồng. Do đú hệ đo phải thiết kế sao cho đạt được kết quả chớnh xỏc nhất loại trừ được tối đa cỏc ảnh hưởng của yếu tố bờn ngoài.
Hỡnh 2.1 Sơ đồ đo đặc trưng cụng suất quang của đốn LED
Để thực hiện phộp đo ta sẽ tăng dũng nuụi đi qua LED từ 0 đến 1000mA và đo cụng suất quang lối ra thay đổi theo dũng bơm. Nhiệt độ của LED được giữ cố định phự hợp với điều kiện làm việc thực tế do thay đổi nhiệt độ sẽ làm thay đổi đặc trưng cụng suất quang của LED.
Trong sơ đồ trờn nguồn nuụi LED được chỳng tụi sử dụng là nguồn dũng một chiều cho dũng ra thay đổi từ 0 đến 5A, độ chia nhỏ nhất là 0,01A. Cú thể cho dũng từ từ qua LED hoặc đặt một dũng nhất định sau đú mới được cấp cho LED. Đõy là nguồn Thorlabs ITC 4005 do Mỹ sản suất. LED trong cỏc nghiờn cứu trờn là LED của Nichia do Nhật Bản sản xuất, được bọc thấu kớnh silicon trong suốt, dũng danh định là 1000mA tuy nhiờn cú thể hoạt động được ở dũng lờn đến 2000mA. Ở điều kiện bỡnh thường LED cú thể chịu được nhiệt độ chuyển tiếp khỏ cao 1350C cho những ứng dụng đặc biệt trong
Nguồn nuụi LED LED Đầu thu cụng suất quang Nguồn nuụi peltier Peltier Sensor nhiệt độ Đồng hồ đo thế
chế độ xung cú tp = 10μs và D=0,005 (D được tớnh bằng thời gian xung cao trờn chu kỡ xung, D=tp /T), chuyển tiếp cú thể chịu được dũng 2500mA. Để đo được tớn hiệu quang ta sử dụng optical power meter cú đầu thu photodiode. Với đầu thu này năng lượng của LED sẽ được chuyển húa trực tiếp thành điện với hiệu suất cao và dựa và điện thế thu được ta cú thể tớnh ra cụng suất của chựm sỏng. Trong phộp đo này chỳng tụi sử dụng mỏy đo cụng suất quang Newport 842-pe. Mỏy đo cho phộp đo được nhiều bước súng theo yờu cầu, với độ chớnh xỏc 0,1mW và dải đo rộng đến 3W. để xỏc định nhiệt độ cho LED và hạn chế chịu ảnh hưởng của yếu tố bờn ngoài ta sử dụng peltier. nhiệt độ được điều chỉnh bằng cỏch điều khiển dũng qua peltier. Tuy nhiờn để nhiệt độ được ổn định khi ta tăng hay giảm tải thỡ ta phải sử dụng sensor nhiệt độ phản hồi và thay đổi dũng tương ứng
Hỡnh 2.2 Nguồn THORLABS ITC 4005
2.1.2. Hệ đo phổ của LED cụng suất cao
Phổ là một tham số quan trọng trong thiết kế quang học, mỗi bước súng khỏc nhau lại cú sự ảnh hưởng khỏc nhau vào chiết suất vật liệu. Chớnh vỡ thế khi cú thụng số chớnh xỏc về phổ của đốn LED sẽ giỳp chỳng tụi mụ phỏng đỳng với thực tế nhất.
Hỡnh 2.4 Sơ đồ khối hệ đo phổ của LED cụng suất cao
Cũng tương tự như hệ đo cụng suất quang. LED được cấp dũng và được đặt nhiệt độ xỏc định. Ánh sỏng lối ra được phõn tớch thụng qua mỏy phõn tớch phổ. Mỏy đo phổ được sử dụng là HR2000+, đi kốm với phần mềm spectra suite. Mỏy cú khả năng phõn tớch quang phổ dọc theo bước súng với độ phõn giải là 0.2nm. bước súng đo được nằm chủ yếu trong vựng khả kiến và hồng ngoại gần (350nm đến 1000nm)
Hỡnh 2.5 thiết bị đo phổ ocean optic HR2000+ và phần mềm đo phổ Nguồn nuụi
LED
LED
Phổ kế
Nguồn nuụi
peltier Peltier Sensor nhiệt
độ Đồng hồ đo