分光电脑使用说明.doc

目 录1、简介 21.1功能特性21.2测试规格21.3操作系统支持31.4量测项目31.5系统组成32、软件功能说明 42.1加载或打开规格文件42.1.1新建规格 42.2.2加载规格 42.2.3查看规格 42.2权限设置52.3参数设置5 2.3.1设备参数 5 2.3.2晶片1规格 7 2.3.3分级数据 82.4校准122.4.1电性检测 122.4.2参数校准 122.4.3电阻检测 142.5运行主界面142.6诊断162.7图形162.7.1光谱图162.7.2电流亮度172.7.3电流电压182.8连机输出接口图182.9输出BIN号时序图183、常见问题解答 201.简介CF-LED-2010 LED Test System 控制系统采用工业控制电脑架构，搭配高分辨率分光光谱仪量测色度和波长，视觉函数光探测器量测光强度与一组可精密控制的电压电流电源及数字电压电流表；可量测LED的相关光学与电性参数，并可作自动极性判断,自动根据材料结构自动调整极性输出测量；本机人机界面软件交互性强，操作简单；可与任何自动测试分类机连线；提供高稳定精确快速之测试。1.1功能特性1、可量测波长=3501100nm，光强度Iv=0100000mcd CIE视函数探测器；2、采用独特的白光测量方法和光学器件，更先进的白光分色技术；3、可测试共之任何封装，两脚单晶、三晶齐纳、两脚双晶、三脚双晶、四脚三晶、四脚双晶、六脚三晶等SMD或Lamp封装；4、量测标准可追溯至CIE127-1997、Instrument Systems、NIST和Keithley；5、可选择积分球、函数光探测器或分光光谱仪灯光学量测感应装置；6、即时CIE坐标图及落点显示；7、12位恒流恒压和数字电表量之解析度；8、电性量测电路采用Kelvin法，可避免接触电阻和线阻造成之测量误差；9、完善的报表列印和数据统计系统；10、全系列LED测试系统解决方案，采用PC-based装置，提供快速灵活之自动测试和人机交互界面；11、用户可任意定义电压电流源值，测试项目上限与下限，任意安排量测值输出BIN位；12、快捷的分级设定功能。1.2测试规格1、电流-电压量测：电流源范围：0500mA电流源精度：0.1%/12位 6uA电压源范围：010V电压源精度：0.05%/12位 0.38mV4档可程控量测增益：0.1/0.5/1.0/10.0电压量测范围： 010V/01V电压量测精度：0.1%2mV2、电压-电流量测：电压源范围：010V电流源范围：0500mA4档可程控量测增益：0.1/0.5/1.0/10.0电压量测范围： 010V/01V电流量测范围：0.1%0.03uA3、光强度量测：范围：0100000mcd精度：2%重复性：0.5%4、颜色量测：光谱仪/探测器类型：Ocean Optics USB2000+ / Sony Silicon CCD,2048 Pixels波长范围：3501100nm / 200800nm(取决于光谱仪配置)光谱曝光时间：1ms100 ms 光谱解析度：1.0nm像素点解析度：0.3nm色度坐标解析度：0.00011.3操作系统支持Microsoft Windows 2000/XP1.4量测项目1、Forward Voltage（正向电压）Vf；2、Forward Leakage Current（正向电流）If;3、Reverse Breakdown Voltage（反向崩溃电压）Vz；4、Reverse Leadage Current（反向漏电电流）Ir；5、Thyristor（闸流体效应）Thy；6、Reverse Voltage（反向电压）Vr；7、Luminous Intensity（光强度）Iv；8、Total Luminous Flux（全光通量）v-积分球；9、Peak Wavelength（峰值波长）p；10、Dominant Wavelength（主波长）d；11、CIE Chromaticity Coordinates（色度坐标）（x,y）；12、Full Width Half Maximum（FWHM光谱功率（能量）分布）；13、Correlated Color Temperature（相关色温）CCT；14、Purity（色纯度）；15、Color Rendering Index For White Light LED（显色指数）。1.5系统组成1、PC-base（内有可控电流源电压源控制板，分光光谱仪，数字I/O卡）；2、带06-4892接头之光缆； 3、光学测量头：1）含有06-4892光缆接头、分光棱镜与视觉函数光探测器的光学头；2）全光通量量测之积分球。4、LDC Monitor自动分类测试机接口：数字I/O卡提供TTL电平之SOT，EOT和BIN数字信号。2.软件功能说明2.1新建、加载或打开规格文件2.1.1新建规格新建不同的规格文件。如图2-1：图2-1输入新的规格文件名，点击“确定”按钮保存新建文件，点击“取消”放弃新建。2.1.2加载规格开启并载入历史相同规格以供测试。如图2-2：图2-2输入您要加载的规格文件名，点击“打开”加载规格文件，点击“取消”放弃加载。2.1.3查看规格采用系统自带的记事本，打开规格文件，仅适用于规格文件查看，切勿更动其原来格式。如图2-3：图2-32.2权限设置用户权限分为3种：1、操作员：拥有使用该系统的一般权限。2、技术员：可以修改一些系统参数。3、工程师：可以修改全部参数。您可以更改操作权限。2.3参数设置设置系统的基本参数，包括：设备参数、晶片1规格、晶片2规格、晶片3规格和分级数据四个选项卡。2.3.1设备参数图2-4LED类型单色光：一般指普通的发单色光（如红、绿、蓝等）的单晶片LED。此类型LED的脚位结构一般为：两脚单晶、单晶齐纳、两脚双晶、三脚双晶、四脚双晶、六脚三晶。白光：一般指在蓝光晶片上点黄色荧光粉，然后由LED发出的蓝光激发荧光粉发出黄光，从而由蓝光和黄光混合而成白光。此类型芯片最主要的特点是有两个光谱波峰，其中波长较小的为蓝光波峰，波长较大的荧光波峰。如果蓝光波峰高于或者与荧光波峰高度接近，可认为是正白的白光LED，如果蓝光波峰远低于荧光波峰，则认为是暖白LED。此类型LED的脚位结构一般为：两脚单晶、单晶齐纳、六脚三晶(六脚三晶白光主要是5050的SMD白光)。全彩RGB：即在同一颗LED基座上封装上红、绿、蓝三原色的LED芯片，使得该LED可发出红、绿、蓝三原色。该类型LED的脚位结构一般为：四脚三晶、六角三晶。单色混光：在同一led基座上封装即可相同颜色（指红、黄、蓝、绿色）的led芯片。一般该类型的LED是所有芯片一起点亮来测(实际应用中大多也是同时点亮来用)，所以在选择LED类型时选择单色混光类型。该类型LED脚位结构一般为：两脚双晶、四脚三晶、六脚三晶(如5050的单色光SMD芯片)。脚位架构本软件可测试两脚单晶、单晶齐纳、两脚双晶、三脚双晶、四脚三晶、四脚双晶、六角三晶。公共脚位该选项主要针对双晶及三晶LED类型。因为此类型的LED由两颗或三颗LED芯片构成，可能共用一个LED引脚或者需要人为的将阴极或者阳极短接，就会存在共阴或共阳两种情况，因此需根据实际LED类型来选择。其他类型LED一般选“无”。排向测试如果所有LED进测试站时都是一个方向，则测试时不用对每一个LED进行排向测试，只要设定方向即可，如正极在前，则选择“正极”，负极在前则选择“负极”；否则选择“是”，对每一个LED进行排向测试。光强测量选择测量光强度的方式，可选择光谱卡测量或者是侦测器测量。一般三晶RGB类型的LED建议选择侦测器测量，这样可降低由于芯片正反位置不一致所引起的测量亮度的区别。光强单位在上一步选择采用光谱卡测量亮度（光强），则可设置测量亮度的那一种物理量，可选择亮度(mcd)、能量(lm)两种。目前该选项暂时没有作用。全彩RGB级性可以采用波长或电压进行判别：波长判别 对于单晶类型LED情况不适用。对于双晶：设定两个晶片之间的波长分界点。例如红蓝双晶，假定蓝光波长范围为435480，红光波长范围为：600700；则临界波长可设为481619中的任意一值，但是为了更好的区分两颗芯片，建议设为480和620中间的值。该设定对于两脚双晶类型的LED尤为重要，通过临界波长的设定，可通过测量波长来对LED进行排向测试。对于三晶：设定第一个晶片和其它晶片之间的下限波长分界点，并结合临界波长2的设置来进行排向测试。 临界波长2仅适用于三晶，设定第一个晶片和其它晶片之间的上限波长分界点(“临界波长”为下限值, “临界波长2”为上限值)，以便选择晶片。例如四脚三晶类型的GRB灯时，第一个芯片为绿光时，可将临界波长的值设为绿光芯片的下限值，临界波长2的值设为绿光芯片的上限值。假定该批LED的绿光范围为500530，红光范围为600700，蓝光范围为430470，第一个芯片为绿光，则临界波长的值设为绿光芯片的下限值500或者介于470和500之间的值，临界波长2的值设为绿光芯片的上限值530或者介于530和600之间的值。电压判别适用于双晶以上临界电压及临界电压2设定跟一般白光及单色光POL设定一样。一般情况可设临界电压为1，临界电压2为4。VF采样方式选定内部:指VF值从电路内部读取(其中VF值会包括接线阻抗压差,但比较稳定)选定外部:指测量VF值时电路采用Kelvin法，可避免接触电阻和线阻造成之测量误差.XY打靶点数 可设定对在量测白光时,材料在色坐标图上的打点个数.结果记录数 可设定对在量测材料时,软件对量测数据保存的材料数量。建议不能超过30K。机台分级数 可设定测试机分级输出最大数目。不能超过255(注意:改动数据需在规格文件中修改)。LED测试质量等级设定为本公司针对圆片白光而开发的光学量计算方法，该算法的优点是分圆片白光时，只需一次即可达到较好的颜色一致性。无需先分波峰再分颜色，可减少一半的测量时间。缺点是与国际标准会有偏差。建议圆片白光分光时，可自由选择等级直至最佳。该选项对单色光无效。蓝光波峰（是）/荧光波峰（否）由于白光LED光谱中存在两个波峰，因此需要根据实际分光要求来选择测量蓝光波峰还是荧光波峰。该选项对单色光无效。暖白（是）/正白（否）根据白光LED类型来选择，如为正白则选择“否”，如为暖白则选择“是”。暖白LED的特点是LED光谱中的荧光波峰远远高于蓝光波峰。该选项对单色光及海洋算法无效。级外等级设定BIN号 级外等级即为在规格设定范围内但不在分级范围之内的那段区域。这里可设定一个BIN号专门存放。保 存保存当前的设置数据,说明当前设定好的数据对该软件系统的要求数据有效.另存为将当前的设置数据数据另存为另一个文件关 闭将当前的参数设置窗口关闭2.3.2晶片1规格图2-5测试项目双击测试项目显示区，下拉列表将显示所有可测试类型，依次选择需测试项目。如果用软件排向第一项必须选择“排向(POL)”。建议先测试电性参数，再测试光学参数。注意：在资料区必须输入有效约束数据资料，否则测试参数无效。延迟（ms）测量各项测试项目之间的电压电流延迟时间（即对LED的预热时间），此数据越大测试时间将越长。建议：推荐使用2-5ms。测反向电流及光学时应适当延长。电压(V)测试该类型所采用电压。电流(mA)测试该类型所采用电流（电压与电流硬件互锁，任何一条件成立即稳定于该状态，可设定为一条件，一保护）。最小值符合要求的测试结果最小值，漏电流测试此项单位为mA。最大值符合要求的测试结果最大值，漏电流测试此项单位为mA。不良等级该项测试类型测试失败时的等级，不得与良品同级。连续测试该项测试失败后，如下面还有测试项目，是否继续测试。是：即使该项测试失败，仍继续测试。否：停止该LED测试，测试下一个LED。分级项该项测试结果是否进行分级处理。如果需要进行分级则选者“是”，否则选“否”。右键菜单：在表格任意地方单击鼠标右键，即弹出右键菜单。复制行：复制当前光标指定行。可选定多行复制。粘贴行：粘贴复印内容。复制多行后，选定多行进行粘贴。删除行：删除当前光标指定行。可选择多行进行删除，删除后，下面的行自动上移。晶片2规格适用于双晶及三晶，各种条件、参数和使用方法与晶片1规格相同。晶片3规格适用于三晶，各种条件、参数和使用方法与晶片1规格相同。2.3.3分级数据根据测试类型进行分级参数设置，如图2-6：图2-6在晶片规格区设置好参数后,按”保存”键，分级数据区自会根据晶片规格区的分级项是否有选择自动导入分级项目类型（如图2-5的VF、IV、d的分级项所示）。输入不同Bin中对应分级类别的下限值或色座标值x。输入不同Bin中对应分级类别的上限值或色座标值y。各级总共可规划50个分级类别，包括多晶。最大可设定分级数为256Bin。0级不可分为良品等级，建议排向测试不良设定为0级。良品等级不得与不良品等级重复，否则将被放弃该等级。图2-7右键菜单：在分级表格任意地方单击鼠标右键，即弹出右键菜单。(注意：如需进入自动分级界面，必需先点击鼠标右键弹出菜单后，才能选择)复制：复制指定区域格数据。粘贴：粘贴指定区域格数据。(注意表格第一格为标志格)。删除：删除指区域格数据。全选：选择所有表格数据。导出至EXCEL：将表格数据按EXCEL电子表格的数据导出文件保存。从Excel导入：可将现成的数据按Excel格式导入自动分级：参数分级和x、y分级。分级窗口，如图2-8： 图2-8 分级项系统自动导入要分级的项目。起始值设定分级下限值的起始值。公 差设定分级下限值及上限值的差值或倍率(请注意倍率只对IV有效)。等 分本测试项目共分多少级（总分级数为所有测试项目分级数的乘积）。套 用将单项的分级参数导入分级范围预览表中。编辑表格数据表格可在规格设置窗体的分Bin表内修改分级参数。（注：编辑完后保存编辑数据才生效）从分级表载入分级数据导入自动分级表。追加到分级表可将新加入的分级项数据导入。更新到分级表将数据导入分级数据表中。关 闭退出自动分级窗口。x、y图形白光自动分级，如图2-9 图2-9XY级数设置在x(或y)的方向分的级数，分级间距显示当前x、y的分级间距。更换区间输入新原点坐标，点击更换区间按钮即更换至新区间。输入四点坐标输入分区的四点坐标（注：四点坐标相对位置不能互换）。重新分级选择指对已有Bin表的数据无效,分Bin数据从BIN1开始。累加分级选择指对已有Bin表的数据有效,分Bin数据从BIN表已有数据的最后一行累加开始。重 画对分区的鼠标取的四点坐标重取。鼠标取点利用鼠标抓取四点坐标。拖 动定开始使用鼠标拖动所要选择的拖动点。拖动点 1、2、3、4: 定义当前鼠标要拖动的点。在右上角输入最小色度坐标x、y和最大色度坐标x、y，或利用鼠标在CIE1931色度坐标图上选择分级区域，则选择区域的极值自动添加到本框。选择横向x方向等级数和纵向y方向等级数。各分级参数将自动填充到规格参数设置窗口分级数据页面里面，保存分级参数退出即完成分级设定（特殊情况必须根据实际情况手动输入分级数据来进行分级设定）。显示显示当前的Bin图。历史点击载入可装入原有分Bin图，进行比较。打靶显示当前测试的这批灯中最后所设定XY打靶点数个灯所覆盖的区域。清除清除历史打靶数据及Bin图。保存 保存当前的分析图。分级按给定Bin数进入白光LED自动分级如上图2-8，可进行分级放大对当前的分BIN图进行放大。缩小对当前的分BIN图进行缩小。退出退出X.Y白光分级窗口。返回ICE-1993坐标图如上图2-10。白光色度坐标x,y自动分级设置如图2-10，仅适用于白光分级。图2-10分区在ICE-1993坐标图中显示白光分析途中当前分级的分pin图。分析点击分析按钮进入“白光分级分析图”界面，如图2-11。打靶显示当前测试的这批灯中最后所设定的XY打靶个数灯所覆盖的区域。清除清除打靶数据及分Bin图。2.4校准2.4.1电性检测检测系统电学性能。如图2-11：图2-11电击开始进行系统电性（硬件）检测，如系统正常则自动退本视窗，并跳到参数校准界面；如不正常，则红色显示具体测试不良原因。2.4.2参数校准进行测量前的参数校准，如图2-12：图2-12光强电压测试电压(V)进行光强和正向电压校准测试时采用的电压。测试电流(mA)进行光强和正向电压校准测试时所采用的电流。测试电压与测试电流任一条件成立，另一条件保护。光强增益测量光强度时所采用的电性增益。推荐使用“自动”。光强度时可选择指定的的电性增益1、2、3、4、5供选择(需参考YBIT值在1000-5000之间较为合适) 当光强度在指定电性增益满偏时.IV输出值为指定机器原始值50000mcd.建议根据样品LED亮度设定，系统将根据所测量的Ybit值自动选择光学增益。颜色测试电压(V)测量颜色时所采用的电压测试电流(mA)测量颜色时所采用的电流，测试电压与测试电流任一条件成立，另一条件保护。积分时间(ms)根据LED光谱的强弱，调整积分时间，使光谱图峰值波形在40000至50000 Counts之间，即峰值在光谱图的中间偏上位置。积分时间过大，则会导致光谱饱和从而影响测量的准确性；积分时间过小，则光谱容易收到杂讯干扰，导致测量不准。晶片2和晶片3的较正可选择其窗口进行单个校正。注意：校正时的测试电压(V)、测试电流(mA)必须跟晶片规格的测试电压(V)、测试电流(mA)值相同。系统校正时不会对LED的极性进行判断，需人工将LED按正向放置进行校正。测量部分光强 IV标准值在标准仪器上测试所得的LED光强度，作为测量标准测量值系统测试的LED光强度斜 率根据本系统数据与标准数据之间的关系计算出值校准系数可进行微调以使测量值更为接近标准值Ybit本系统测量值(Ybit =10000为满偏值)全彩总亮度 RGBIV主波长 d峰值波长 p光谱x、光谱y相关色温 CCT正向电压 VF标准值在标准仪器所得的数值测量值本机测量所得数值偏 移正常测量时对标准所采用的补偿偏差值校准系数可进行微调以使测量值更为接近标准值校准更新将系统测量值覆盖标准值,对材料进行校准.清零恢复机器原始测量值.无补偿数据.保存保存所校准样品的测量和补偿数据,确认校准有校.使用方法：设置好测试条件（最好与该参数正常测试时的测试条件相同），输入光强度标准值、主波长、峰值波长等所有测量项目的标准值，点击“校准”按钮根据光谱能量分布曲线图波形调整积分时间，推荐使图形的峰值在4000050000之间。测量出各个参数的测量值以后，如果存在偏差补偿值不为零应先点击“校准”按钮使测量值覆盖标准值，最后保存退出。2.4.3电阻检测进行测量前的电阻检测，如图2-13：图2-13设置 测试电压（V）测试时所施加的电压测试电流（mA）测试时所施加的电流，电压与电流互锁测量测量电压测量所得的电压测量电流测量所得的电流计 数总测量次数测量单次测量或重复测量退出离开电阻校准视窗2.5运行主界面运行界面如图2-14：图2-14表 格显示最新20个的测试数据序 号显示已测试总数等 级当前测试LED等级测试时间测试所有项目所花时间测试速度每小时测试LED个数自 动机器自动测试样品或停止自动测试(注意:机器处于自动测试时机器处于自动工作中,请不要执行其它功能,如设置参数,拖动窗口,打印,保存等.这都有可能使电脑死机发生.要执行其它功能请再次按此键停止自动测试后方可执行其它命令) 单步次完成一个LED的所有测试项，手动测试复位清除视窗测量数据和统计数据统计页面：分级数据统计：图2-15表格的右半部分，显示当前每一级的总测量个数。良品率统计：图2-15右半部分下一个表格，统计总测量中的良品与不良品的个数及百分比。晶片统计：图2-15下半部分表格，显示晶片的每一个测量项目的统计数据，如最大值、最小值和平均值(注意此数值务必在测试项的上,下限值内方可统计记录)。文件菜单保存测试结果将LED所有的测试数据保存到文件。保存统计数据将LED所有的统计数据保存到文件。运行机器可开始与PLC自动机台联机进行自动测试。暂停停止机器可与PLC自动机台联机进行自动测试。打开测试结果统计窗口查看各个分级的分类统计数据。xy打点图在测量白光时显示所在的打点图。2.6诊断连机诊断即时显示工控机与PLC之间的IO信号。如图2-16：图2-16BIN号输入要输出的BIN号数。输 出按下输出可输出对应的BIN号电平。START输入自动联机检查IO输出时的起始BIN号。END 输入自动联机检查IO输出时的结束BIN号。Delay 输入自动联机检查IO输出时,收到测量信号后延时等待再送出相应BIN号的等待时间。开 始开始进入自动联机检查IO输出。2.7图形2.7.1光谱图显示LED晶片输出光谱能量分布曲线和峰值波长等。如图2-17：图2-17输 出能量最强点的值。峰值波长能量最强点波长。测 量按一次测量当前材料的光谱响应曲线图清 除按一次清除当前材料的光谱响应曲线图注：校准时尽量保证波峰在1500-3500之间，以提高测量精度。2.7.2电流亮度测试LED电流与亮度之间的关系。如图2-18：图2-18条件设置电压上限(V)测量亮度所加电压电流上限(mA)测量强度所用最大电流，电压与电流互锁延迟时间(ms)每次加电流的延迟时间计算参数标准亮度参数校准时，输入的标准灯的标准亮度计算斜率参数较准时，根据标准亮度计算出的斜率截距参数较准时，根据标准亮度计算出的截距扫描开始扫描电流与亮度之间的关系保存保存当前测试出的电流亮度图形清除清除当前测试出的电流亮度图形退出退出电流强度测试视窗2.7.3电流电压图2-19条件设置电压上限（V）测试时所加电压电流上限（mA）测试时所加最大电流，电压与电流互锁延迟时间(ms)每次加电流的延时晶片一开始一次扫描晶片一电压与电流之间的关系。晶片二开始一次扫描晶片二电压与电流之间的关系。晶片三开始一次扫描晶片三电压与电流之间的关系。保 存保存电压与电流之间的关系的图形。2.8联机输出接口图图2-202.9输出BIN号时序图图2-21EOT输出方式可在 设置联机方式 菜单中打开联机方式设置界面进行设置。如图2-22所示。图2-223