功能、作用介绍
该作品是一款适合于高校光电、电类相关专业教学的LED综合特性测试实验装置，该装置填补了LED专业教学的空白，通过该实验装置可以使学生更深入的了解LED电、光、色、热等基本特性，达到实现实验辅助教学的目的，也对社会推广LED“绿色”照明具有极其重要的意义。
实验系统采用模块化的结构设计(见图1. 实验装置总图)。可提供电学特性(见图2.电学实验模块装置图)、光空间分布特性(见图3.光空间分布实验模块装置图)、光度、色度特性(见图4a.光度学实验模块装置图、见图4b.色度学实验模块装置图)、热特性(见图5.热特性测试实验模块装置图)共四个模块的特性测试实验，涵盖了LED的电、光、色、热及其相关联的特性参数。实验过程中学生可根据需要，选择系统中的某几个部件搭建实验装置，进行LED某方面的特性测试。测试设置和控制通过专用软件操作，在人性化的人机交互软件实验界面上，可实时测绘出LED的电流—电压、电流—光通量、电流—发光强度、光空间分布的特性曲线。为使专业教学与实际生产紧密结合，系统测试参数的选择参照课程教学大纲并结合重要的工业参数，测试原理严格按照国内外现行权威的测试标准。
下面就各个模块的功能与特点作简单的介绍：
1.电学实验模块：
LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，实验用两种方法测量：在程控恒流源驱动下测量LED的电压和在程控恒压源驱动下测量LED的电流。为了让学生通过实验直观地观察LED灯的伏安特性，我们采用USB接口与上位机软件通讯，实时记录和显示伏安特性曲线，并能够在同一软件界面内同时显示与比较不同LED的伏安特性。通过实验可以加深学生对LED电学特性的理解以及用恒流源驱动LED的原因。
2.光空间分布实验模块：
二维空间机械组件是光空间分布测量主要部件，其组成包含有：
1)角度盘装置：由刻线盘，转动盘，水平调节螺钉等部件组成。
2)光阑筒：消除外界杂散光，光阑筒末端安装光度探头，用来测量发光强度。
3)升降调节架：可垂直方向进行光路的调节。
4)拖板：可在导轨上自由滑动和固定，用于调节实验光源与光探头的距离。
5)导轨：长度600毫米，带标尺，用于标识距离。
在一维空间，恒流源的改变引起发光强度的变化，为了让学生直观地观察LED发光强度随电流大小的变化关系，采用USB接口与上位机软件通讯，改变电流大小，其平均光强随电流的变化曲线将在软件界面中实时显示出来，并能够对同一界面内显示的不同LED的光强随电流变化的曲线进行比较。
在二维空间内，可满足LED光源在二维面0~180°内最小步长1°的转动要求，实现LED二维面的光强测试，最终完成光空间分布的测试，同时，该空间分布曲线也可在软件界面内直观地描绘出来。
该实验模块从简单的电流与发光强度的关系曲线测量，过度到复杂的光空间分布曲线的测量，由一维到二维，非常形象地让学生理解LED的平均发光强度和光空间分布的概念及测量方法。
3.光度、色度学实验模块：
1)光度学模块：在测量光通量实验中采用了测量实时性好，易操作的积分球法。实验搭建简单，易操作，通过改变输入电流，可在软件中实时显示电流与光通量的关系曲线，电流与发光效率的关系曲线，并能通过实验结果让学生直观地分析发光效率与光通量之间的关系。
2)色度学模块：光谱仪为色谱分析的主要功能部件，通过对比实测标准A光源(色温2856K)的光谱功率分布与标准黑体辐射曲线图，得到光谱仪对各波长的仪器响应系数Ki，从而完成强度定标，进行各种颜色LED的色度参数测量。该模块可让学生了解强度定标的意义及方法，掌握色度参数的概念及其计算方法。
4.热特性测试实验模块：
该模块采用正向电压法进行大功率贴片型LED的K系数、热阻、结温的测量。实验装置包含温度控制系统、温控电源和脉冲电源。实验开始后，在软件界面上可实时显示电压-时间曲线，从而分析稳态时的结温和热阻。这个模块让学生掌握大功率LED结温、热阻的标准测量方法，并比较与常规PN结器件电压-温度特性的异同点。
作品名称：LED综合特性测试实验装置
完成单位：浙江工业大学，杭州博源光电科技有限公司(合作单位)
