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1、ICS31.070CCSL15中华人民共和国电子行业标准SJ/T118702022照明用光传感器的性能测试方法Testmethodsfortheperformanceoflightsensorsusedinthelighting2022T0-20发布2023-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布前言引言范围IIIIV规范性引用文件性.测 电5. 15.25.35.4术语和定义2233.3.3.3.3 5标准测试条件4.1 实验室和环境：4.2 测试电源.4.3 预热时间/测试方法,.X-刖百本文件按照GB1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请
2、注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由工业和信息化部提出。本文件由中国电子技术标准化研究院归口O本文件起草单位：浙江智慧照明技术有限公司、厦门市计量检定测试院、濮阳市质量技术监督检验测试中心、厦门市产品质量监督检验 杭州三泰检测技术有限公司、亡 学、杭州市质量技术监督本文件主要起草胡秋红、阮育娇、器有限公司、佛山电器照明股份有限公司、 江智慧健康照明研究中心、浙江大用*愉、霍林、刘天、牟同升、WiIiMimY本文件规范照明用光传感器的性能测试方法，以利于更好的指导相关行业从业人员进行产品开发、测试、使用等工作。照明用传感器系列标准拟由8部分组成： 照明
3、用红外传感器的性能要求； 照明用红外传感器的性能测试方法； 照明用照度传感器的性能要求； 照明用光传感器的性能测试方法； 照明用色度传感器的性能要求； 照明用色度传感器的性能测试方法； 照明用紫外线传感器的性能要求； 照明用紫外线传感器的性能测试方法。照明用光传感器的性能测试方法1范围本文件规定了照明用光传感器（以下简称传感器）的性能测试方法。本文件适用于照明用光传感器的性能测试.2规范性引用文件:术语照明5tezatonl orfbrmance ofctral reseasurement ofIx）的输出信号大小。2900.205光照髅i: 2014nd um探测器:and pIiginen
4、sors used in lighting输出光照值的传感器。主要由d04、GB/T 205216、GB/T7头及下列术语和定义适用于本文件。下列文件中的内容通1 仅该日期对应的版本适文件。GBGB/TGBSJ/T 1/7JJG 2 JJG ISO/ illuminanCIE detectors,3术语不5/亮度GB/T2 JJG 24520 3. 1照明用光传1将照明光信号 组成。3.2光照灵敏度光传感器对单位入射光照的3.3七款。其中,注日期的引用文件, 舌所有的修改单）适用于本、MJG 2112005、E理电路和输出电路等光谱灵敏度spectralsensitivity光传感器对不同波长
5、入射光的响应。如：可见光照明用的照度传感器，对38Onm78Onm的光谱辐射照度有不同的响应；光谙灵敏度符合人眼明视觉光谱光视效率函数（Pa。3.4上升时间raisetime光传感器受到光信号激励后，到达规定的稳定输出状态的时间。3.5供电电压workingvoltage光传感器正常工作时，传感器所需要的工作电乐。3.6静态功耗staticpowerconsumption光传感器处于正常通电状态下，不进行光照响应、数据通讯等响应时所消耗的电功率。3.7重复性repeatability在一段短的时间间隔内，在相同条件下，光传感器输入量从同一方向作满量程变化，多次趋近并达到同一校准点时所测量的一组
6、输出量之间的分散程度。3.8温度稳定性temperaturestability光传感器响应光信号随环境温度的变化程度。3.9准确度accuracy被测试传感器输出的读数值与真值的一致程度。3.10线性度linearity被测试传感器输出的读数值，与探测光照度的线性关系。3.11测量范围measuringrange在保证性能指标的前提下，光传感器响应光照的范围。用最大被测量（测量上限）和母小被测量（测量下限）的区间表示。4标准测试条件4.1 实验室和环境条件4.1.1 测试实验室测试环境应具备喑室条件，具体要求如下：a）环境光：照度应小于0.1lx；b）测试装置的周围应采用无光泽黑色表面遮挡；c
7、）周围环境的表面反射比应小于10%；d）测试用照明光源与光传感器之间，设置遮光挡屏消除杂散光的影响。在不遮挡测试光路的情况下，挡屏中心开孔尽量小，如图1所示。图1消杂散光挡屏的设置4.1.2 标准试验大气条件标准试验大气条件的具体要求如下：a）温度:15oC35oC;b）相对湿度：20%80%;c）大气压：86kPa-106kPa。4.1.3 仲裁试验大气条件仲裁试验大气条件的具体要求如下:a）温度：25oCloCsb）相对湿度：48%52%；c）大气压：86kPa106kPa4.2 测试电源光传感器测试时使用的电源应符合下列规定：a）电压稔定性：应设定标准测试光源及光传感器的电源或终端电压，
8、并保持稳定，光源的电压波动应不超过0.2%,光传感器的电压波动应不超过0.5%；b）交流频率：当使用交流电源时，交流电源的频率波动应维持在要求频率的0.2%以内。4.3 预热时间光传感器在测试时，需要使其温度达到稳定状态。除另有规定外，性能测试前光传感器应处于标准环境条件下遮光预热稳定至少15min.5测试方法5.1 测试准备被测光传感器根据相应的传感器产品规范进行预处理。包括传感器表面清洁、供电和信号输出线的配接、测量设备的布置及消杂散光挡屏的设置等。5.2 电性能5.2.1 测试目的使用电参数测量仪（如电流表、电压表）对传感器的电性能进行测试。测试项目主要包括静态和工作状态下的电流、功耗等
9、性能参数。5.2.2 测试装置进行电性能测试时，应采用如图2所示的四线法；将传感提的两端分别连接到电流表和电压表的电流、电压接线端。供电电源按照产品规范的要求。图2电性能测试原理图5.2.3测试步骤测试步骤如下：a）按图2或产品规范的要求连接测试装置，使所有的导线和连接器达到安全有效的固定；b）使光传感器预热稳定，达到4.3所规定的稳定状态；c）传感器置于无光照条件下，待稳定后，读取静态下的电流、功耗等参数；d）传感器置于产品规定的光照或300Ix光照条件下，连续读取光传感器的输出信号，读取动态工作状态下的电流、功耗等参数，具有无线通讯的光传砥器，数据接收端需同时连续请求数据传送。注：对于无静
10、态和动态工作状态之分的光传感甥，可以忽略C）的测量.5.3温度特性5.3.1 测试目的主要测量光传感器的光电响应温度变化系数和温度零位漂移。5.3.2测量装置测量在可调温测试腔中进行。可调温测试腔在5分钟内连续测量的温度波动度不高于l%0.5P,温度范围不低于产品要求的工作温度范围；温度计的探头固定在与光传感器热接触的金属件上，温度计的精度为一级。可调温测试腔具有一透光、隔热的窗口，腔体内表面是无光泽黑色。标准测试光源在光传器的接收面上产生30OIX（或产品规范中的规定值）测试在暗室环境中进行。5. 3.4可调温温试腔力光传第性测量装置S35.3.3 测光传!特性测光源的E则完全遮非住定到另一
11、温度，重g)光传感器响应的温度变化系数A （i=l4） 0、ii股出?/1C)d)e) f)力调温测试腔的光照，读取光传感器在无光C、35。CJ 5更温度i恻鱼设釜;观定的:OoC再将可调测试结果计算则量温度案,EMnI产品工作温点上的光传感器输出读数，以及光传感器的中际温得5. 3. 4.1温度变化系数（B ）按照公式（D分别计算5个测量温度点FBI = I 4+1 - &I/(Thd- Tl)定状态；IM）,至光稔定的输油读数，即相应温度的式中：Rt+i 该温度区间Ri 该温度区间 该温度区间 该温度区间上限温度光传感器输出的读数;下限温度光传感器输出的读数;上限点的温度；下限点的温度。在
12、所有A（尸14）中的最大值，作为该光传感器的温度变化系数。5.3.4.2温度零位漂移按照公式（2）分别计算5个测量温度点（TlTJ之间光传感器响应的零位漂移系数，i（i=l4）。at=IROi+Ri(A+-TD式中：该温度区间G)上限温度的光传感器零位输出读数；尺,该温度区间(i)下限温度的光传感器零位输出读数；Thi该温度区间(D上限点的温度；Ti该温度区间(i)下限点的温度。在所有g(/=1-4)中的最大值，作为该光传感器的温度零位漂移。5.4光电响应特性5.4.1测量目的测量光传感器的光电响应读数的准确度、线性度、重复性、响应时间，以及光照探测范围。5.4.2测量装置测试用的测量装置包括
13、发光强度标准灯、可改变距离的测毋光学导轨、挡屏、传感器安装台。发光强度标准灯的光谱分布符合CIEA光源(2856K)的要求，输出光的稳定度应优于0.2%；在光传感器接收面的照度范围达到传感器的工作范围。测量光学导轨的长度，应使测试光源在不同距离上产生的测试光照符合光传感器的工作范围。在测试光源与光传感器之间设置若干个挡屏，消除周边设备和环境的反射光影响。测试在暗室环境中进行.若发光强度标准灯的光强度为/(cd),通过调节该标准灯至光传感器之间的距离L(m),则光传感器上的照度E(IX)为：E=Z7L测试距离应该大于标准灯与探测器表面尺寸的十倍以上，否则当距离L较小时，用该公式计算可能导致大的误
14、差。5.4.3准确度测试方法如下：a)将光传感器和发光强度标准灯安装在光度测量装置上，调整该标准灯的发光方向(灯丝平面)和传感器的接收面，使它们垂直于光轨的水平测量轴线，旦中心点位于该轴线上；b)在传感器与标准灯之间放置一些光阑，防止杂散光进入探测器，但不允许挡住由灯丝和玻壳所发出的光射到探测器上；c)在光传感器的工作范围，均匀选取至少5个光照测域值，调节该标准灯到光传感器的距离，至产生规定的照度值，并达到光稳定状态；d)分别读取各个对应光照氏(i)下的光传感器输出读数,读取三次,取平均值得到E。其中，=1N(N为测量点数)。光传感器的读数相对偏差。，按照公式(3)计算：0=M0z(OloJ(
15、3)-G)U5.4.4线性度测量方法如下:a) b)c)在光测量装置上，将标准灯和光传感器按照准确度测试时的要求安装好；调节标准灯到光传感器的距离，使传感器的照度达到1/10满量程，传感器的输出读数为E， 相应的标准照度值为反；移动标准灯使传感器的显示值达到Enax （接近满量程），相应的标准照度值及max。按公式（4）计算传感器的线性度力1 100%EmIX EO J(4)于光传感器的读数值。平均值及。得出僵I5)5.4.6 量测量方a)b)XfTUX ；于5次，记录5c)式中:E0所光传B光拗规定的照度值,1/10满量程标准照度对应5.4.5重复性测量方法 a）测 b）调 c）每 按公圣薛
16、范围，至少选【下光传感翻姗出读数，共记测 状态； 传感器 测量:上传感辖反如g 测量下限值温所示，调节标准灯到光传感器的距离，至产生规:光照值不少于5次，记录5次测试值,按公式（6）计算光测:；并达到光稳定5次记录平均值，记为光度记录平均值，记为光照(6)式中:XmaxXmin测量范围的上限值;测量范围的下限值。5.4.7响应时间响应时间的测试，按照图5中a）所示的装置布置测试设备。在测试光路中安装电动光闸，光闸的开通或关闭时间应小于02s光传感器的响应时间测试步骤如下：a）调节标准测试光源，使光传感据上的照度值为300IX（或产品规范中规定值），并达到稳定状态；b）关闭测量光照，读取光传感器
17、至输出稳定的零位读数值；c）打开测量光照，不断读取光传感器的输出读数；d）从光照打开至光传感器的输出读数值达到稳定值的90%以上时，所持续的时间为光传感器的响应时间。注：对于无线传输的数字型照明用光传感器，响应时间包含内部传感器的响应时间、电路响应时间及数字信号传输时间.a）测量装置b）响应波形图5响应时间测量装置5. 4.8干扰光抑制力干扰光抑制力测试主要测试光传感器在标称的响应时间内，对随机干扰光照的抑制力。测试装置如图6所示，在侧向45方向安装脉冲试验光源，测试步骤如下：a）标准测试光源关闭时，使光传感器上的光照为0,读取光传感器的无光照输出读数；同时，开脉冲试验光源使其在光传感器上产生
18、照度分别为200以、持续时间为0.25S（或产品规范中规定的脉冲时间）的脉冲光，连续读取光传感器的输出读数，记录其中的最大值Rdp。b）标准测试光源开启，光传感器上的照度值为30OlX（或产品规范中规定值），读取光传感器的输出读数RLo;然后开脉冲试验光源使其在光传感上产生照度为200以、持续时间为0.25s（或产品规范中规定的脉冲时间）的脉冲光。连续读取光传感器的输出读数，记录其中的最大值Rlp;c）干扰光抑制力计算如下：按公式（7）计算光传感器喑态（无光照）的干扰光抑制力Kd:KO=（%p-%o）2OOx1OO%（7）按公式（8）计算光传感器亮态（有光照）的干扰光抑制力Kl：Kl=KKAF
19、-Rl0）/200100%（8）图6干扰光抑制力测量装置5.4.9视觉特性光传感器的光谱响应按照CIE202：2011中建议的方法测量；测量的波长范围至少为38Onm780nm,光谱间隔不大于5nm,波长精度不低于0.3nm.光传感器的Pa）视觉匹配误差，按照ISO/CIE19476:2014中方法计算，计算公式如下：780MSV)d。f/(办韶jsM%(W380加TiOnmSrBIa) 八光传5. 4.10角度响,的)傲图7光传感器的方向性响应示意I,应符合余弦法则 。显示值Y(6, 转对称，因此较光传感器用 面法线所成的/ 一般，光传勺 -和)测)式中：SAa) ClE标准=a5; -“0
20、)r(z380洞ECHNoL与光传感器测试 符合余弦函数。 向截面(方位角在图4所示测状&5&牙施隧墓台上安装在变角般词哽电装置角度精度不低于0.2。7/光传感器安装在变角海第r修艇嗫器测试面的中心线。测螭准灯在传感器的接受面处产输球逊NBJ调整光传感器的法线方向与平而蛹疝Wii利标器的法线指向测试标准灯中心，记0角度。若未知光传感器的法线方向，则按照下列方法确定：将平台向左转，使传感器显示值为某一值，记下此时转盘角度；再将平台向右转，使传感器的显示值达到上述值，也记下此时转盘的角度。这两个角度的平均值所对应的方向即为光传感器的法线方向。然后，转动测试平台，读出角度分别为土10,20,30,40,50,60,70,80,85时各角度下光传感器的读数值。光传感器的方向性误差为(,“按公式(11)计算：氏而=*)1100%(11)卬”y(03)coseJ式中:入射光与光传感器测试面法线所成的入射角;光传感器测试截面的方位角，通常是两个相互垂直的截面;ys,Q光入射角为仄方位角为放时，光传感器的显示值；y（o,。）光垂直照射在测试面上时，光传感器的显示值。
