Hvordan kan jeg måle lysstyrken på en LED? (Norsk)

Kundespesifisert «akseptabel lysstyrke» kommer til å være en subjektiv affære med mindre du har noe å kalibrere svarene deres mot.

Løst må du måle tilgjengelig lettvitt hin et bestemt område og korrelere deretter målingen med kundeundersøkelser. Med et stort utvalg av svar, bør du kunne bestemme hva som utgjør et akseptabelt nivå av belysning for kundene dine.

Jeg forventer at kundesvar vil falle langs en kurve av noe slag, og at du til slutt vil kunne bestemme hva standardavvikene er for «akseptabelt.»

En faktor til Vær bekymret for at forskjellige rom vil ha forskjellige refleksjonsnivåer. Så selv om to rom kan ha samme størrelse og møbler, vil det mer mørkt malte rommet reflektere mindre lys og vil bli sett på som «mer svakt» på et subjektivt grunnlag. For å løse dette kan du opprette et dedikert «testrom» og få potensielle kunder til å gi tilbakemelding. Selv om dette er en dyrere tilnærming, er det en veldig god måte å isolere variabler som du ellers ikke kan kontrollere mot .

For å komme i gang med å måle tilgjengelig lys, vil du sannsynligvis trenge en lysmåler av noe slag. Dette og dette er bare to eksempler på hva jeg sikkert er i stand til å finne med litt søk.

Når du har en lux-måling for området, kan du konvertere det til lumen ved hjelp av en standard kalkulator. Søking vil vise en rekke nettsteder, for eksempel denne . Jeg la ikke ligningene her, ettersom det er flere trinn involvert, inkludert å bestemme området i rommet.

Kommentarer

• Takk, forklaringen din er hva vi planlegger å gjøre. Men vi trenger å definere et system for test, validering, samt produksjon. Vi har et av de nøyaktige instrumentene du har anbefalt

Du kan enkelt måle lysstyrken til hvilken som helst lyskilde i det synlige med et silisium (Si) eller indium galliumarsenid (InGaAs) fotodiode . Begge kan hentes til relativt lave kostnader spesielt hvis du kjøper i bulk. En fotodiode fungerer på motsatt måte for å en LED. Med en LED som kjører en strøm gjennom enheten får den ut å sende lys; med en fotodiode som faller på enheten, får den til å bli en strømkilde. Responsen til en silisiumdetektor er vist nedenfor.

Når du har fotodioden din, må du bygge en enkel krets rundt den som konverterer strøm til spenning, og spenningsavlesningen gir du et mål på lysintensiteten som hender på enheten. Denne typen krets kalles vanligvis en transimpedansforsterker . En høy SNR transimpedansforsterker kan bygges med en enkelt op-amp slik at kostnadene igjen er relativt lave.

Dette oppsettet vil gjøre relative lysstyrkemålinger veldig nøyaktig så lenge du ikke metter fotodioden eller kretsene med for mye lys. Det er også mulig å konvertere den målte spenningen til en absolutt lysintensitet, selv om det er feil i parametrene vil dukke opp som feil i den avledede intensiteten. For å gjøre dette bruker du kretsparametrene til å beregne mengden strøm som genereres av fotodioden. Fotodioden respons brukes deretter til å konvertere til hendelsesintensitet.

Kommentarer

• Dette er tilnærmingen I ‘ d ta. Mennesker ‘ s oppfatning av farge og lysstyrke er uansett relativ. Vær også oppmerksom på at oppfatningen av visse farger (greener, blues) er mer følsom hos de fleste mennesker.Så hvis du designer et elektronisk skilt med RGB LED ‘ s, vil du ‘ sannsynligvis ønske å profilere fargekomponenten mot menneskets øye-følsomhet, ellers noen farger vil virke » smertefullt lyse «. I tillegg bør omgivelseslysstyrken tas i betraktning. Det er mange utendørs billboard LED-skilt i mitt område. Om dagen ser de bra ut. Men om natten er noen frastøtende lyse.

Hvis du har en DMM med et uA-nåværende område , så er en fotodiode den enkleste detektoren. Jeg får omtrent 15 uA strøm i laboratoriet mitt (PD-området er 44 mm ^ 2) En LED holdt på nært hold kan gi mer enn 1 mA strøm.

Lysstyrken til en lysdiode (eller noe annet) måles med lysstrøm , som er innvirkningen av lyset på et øye, justert for forskjellige bølgelengder.

Lysstrøm måles av lumen, som tilsvarer lysekroner eller lyslys intensitet, sendes ut over en solid vinkel.

Det er to aspekter du må vurdere her: Den ene er fysisk måling av lysstyrke, lysstrøm eller lysstyrke (jeg kommer til forskjellene i et øyeblikk), og den andre er det mye mindre klare problemet med menneskelig oppfatning.

La oss ta for oss fysikk først. Det er tre begreper å forklare, som alle er relatert:

Lysstrøm er den totale mengden lys som sendes ut av en lyskilde, i alle retninger. SI-enheten har lumen. Dette er vanskelig å måle uten kostbart utstyr (en integrerende sfære ). Lysstrøm er relevant fordi det gir et mål på den totale mengden lys som en kilde putter inn i et rom, og vil vanligvis bli gitt i spesifikasjonene til en lyskilde.

Lysstyrke er mengden lys som faller på en overflate av enhetsarealet. SI-enheten er lux, hvor 1 lux = 1 lm / m ² . Det er enkelt å måle med vanlig tilgjengelige «lysmålere» og fotodioder. Illuminanse er den viktigste verdien når man for eksempel spør om «vil nok lys falle på dette skrivebordet til at noen kan jobbe etter». Bygningskoder eller standarder spesifiserer ofte lysstyrken som kreves på gulv, vegger eller arbeidsflater, for spesifikke oppgaver. Dette er en funksjon av den generelle utformingen av belysning i rommet i stedet for bare av lyskilden – armaturtype, mengde og avstand, veggenes farge osv. Er viktig – men markedsføringsmateriell for noen LED-lyskilder i spesielt vil hevde «tilsvarer xxx watt glødelampe» ved å sammenligne lysstyrken på et lite område av arbeidsflaten fra en rundstrålende glødelampe mot en smalstrålende LED, og antyde at de er likeverdige – til tross for at de har radikalt forskjellige effekter overalt ellers rom.

Luminans er et mål på hvor mye lys som blir gitt av av en overflate i en bestemt retning , per arealeenhet. Hvis overflaten er overflaten til en lyskilde – f.eks. hvis du ser på en lyspære – så er dette relatert til hvor lys kilden vises. Denne målingen er relevant fordi hvis en kunde ser direkte på en rekke lyskilder for å sammenligne «hvor lyse de er», er det forskjeller i luminans de vil se. Luminansmålere er mye dyrere enn belysningsmålere.

Så oppsummert,

• Lysstrøm er den totale mengden lys gitt av en kilde
• Belysning er hvor lyst en overflate lyser opp
• Lysstyrken er (en del av) hvor lys lyskilden ser ut for øyet

Hvilken (e) du trenger mål vil avhenge av nøyaktig hva du prøver å oppnå.

Menneskelig oppfatning er den vanskelige delen her . Det er mer en følelse av «lysstyrke» enn noen av tiltakene ovenfor. For eksempel har folk en tendens til å oppfatte lys med høyere fargetemperatur som lysere enn lys med lavere fargetemperatur – et vanlig problem når man sammenligner lysdioder med andre kilder. Mennesker er også sterkt påvirket av kontrast; vi ser for det meste relativt i stedet for absolutt lysstyrke, så et lys på et lite område av arbeidsområdet i et ellers mørkt rom kan virke lysere enn den samme lysstyrken i hele rommet, spesielt når betrakterens øyne har tilpasset seg mørket. vær veldig forsiktig hvis du gir praktiske demonstrasjoner, ellers kan du oppleve at kundens oppfatning ikke samsvarer med beregningene dine. (det er også verdt å merke seg selvfølgelig at det for noen formål er oppfatningen som betyr noe …)