Jak mogę zmierzyć jasność diody LED?

Określona przez klienta „dopuszczalna jasność” będzie sprawą subiektywną, chyba że masz coś, na podstawie czego możesz skalibrować jego odpowiedzi.

Luźno, będziesz musiał zmierzyć dostępny lekki dowcip hw określonym obszarze, a następnie skoreluj ten pomiar z ankietami klientów. Mając wystarczająco dużą próbę odpowiedzi, powinieneś być w stanie określić, co stanowi akceptowalny poziom oświetlenia dla Twoich klientów.

Spodziewałbym się, że reakcje klientów spadną wzdłuż jakiejś krzywej i ostatecznie będziesz w stanie określić, jakie odchylenia standardowe oznaczają „akceptowalne”.

Jeden czynnik niepokojące jest to, że różne pokoje będą miały różne poziomy odbicia, więc nawet jeśli dwa pokoje mogą być podobnej wielkości i umeblowania, ciemniej pomalowany pokój będzie odbijał mniej światła i będzie postrzegany jako „bardziej ciemny” na podstawie subiektywnej. Aby obejść ten problem, możesz utworzyć dedykowane „pomieszczenie testowe” i poprosić potencjalnych klientów, aby przychodzili i przekazywali swoje opinie. Chociaż jest to droższe podejście, jest to bardzo dobry sposób na wyodrębnienie zmiennych, nad którymi nie można inaczej kontrolować .

Aby rozpocząć pomiar światła zastanego, prawdopodobnie będziesz potrzebować jakiegoś światłomierza. To i to to tylko dwa przykłady tego, co „jestem pewien” będziesz w stanie aby łatwo znaleźć za pomocą wyszukiwania.

Gdy masz już pomiar luksów dla obszaru, możesz go przeliczyć na lumenów za pomocą standardowego kalkulatora. Wyszukiwanie spowoduje wyświetlenie kilku witryn, takich jak ta . Nie umieściłem tutaj równań, ponieważ wymaga to kilku kroków, w tym określenia powierzchni pomieszczenia.

Komentarze

• Dziękuję, Twoje wyjaśnienie jest tym, co planujemy zrobić. Musimy jednak zdefiniować system testowania, walidacji i produkcji. Mamy jeden z instrumentów, które poleciłeś.

Możesz łatwo zmierzyć jasność dowolnego źródła światła widzialnego za pomocą arsenku krzemu (Si) lub indu i galu (InGaAs) fotodioda . Obie można kupić po stosunkowo niskim koszcie , zwłaszcza przy zakupie hurtowym. Fotodioda działa w odwrotnej kolejności dioda LED. Gdy dioda LED przepływa przez urządzenie, emituje światło, a światło fotodiody padające na urządzenie powoduje, że staje się ono źródłem prądu. Reakcja detektora krzemowego jest pokazana poniżej.

Gdy masz już fotodiodę, musisz zbudować wokół niej prosty obwód, który zamienia prąd na napięcie, a odczyt napięcia daje jesteś miarą natężenia światła padającego na urządzenie. Ten typ obwodu jest zwykle nazywany wzmacniaczem transimpedancyjnym . Wzmacniacz transimpedancyjny o wysokim SNR można zbudować z pojedynczym wzmacniaczem operacyjnym, więc koszt jest stosunkowo niski.

To ustawienie pozwoli na bardzo dokładne pomiary względnej jasności, o ile nie nasycisz fotodiody lub obwodów zbyt dużą ilością światła. Konwersja mierzonego napięcia na absolutną intensywność światła jest również możliwa, chociaż wszelkie błędy w parametrach pojawią się jako błędy w wnioskowanej intensywności. Aby to zrobić, użyj parametrów obwodu do obliczenia ilości prądu generowanego przez fotodiodę. Fotodioda responsywność jest następnie używany do konwersji na intensywność incydentu.

Komentarze

• To jest podejście I ' d weź. Postrzeganie kolorów i jasności przez ludzi ' i tak jest względne. Należy również zauważyć, że postrzeganie niektórych kolorów (zieleni, błękitu) jest bardziej wrażliwe u większości ludzi.Jeśli więc projektujesz znak elektroniczny przy użyciu diody RGB LED ' s, ' prawdopodobnie będziesz chciał sprofilować komponent odcienia pod kątem wrażliwości ludzkiego oka, w przeciwnym razie niektóre kolory będą wydawać się ” boleśnie jasne „. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę jasność otoczenia. W mojej okolicy jest wiele zewnętrznych billboardów LED. W dzień wyglądają dobrze. Ale w nocy niektóre są odrażająco jasne.

Jeśli masz multimetr cyfrowy z zakresem prądu uA , to fotodioda jest najprostszym detektorem. W moim laboratorium pobieram około 15 uA prądu (obszar wyładowań niezupełnych wynosi 44 mm ^ 2). Dioda LED trzymana blisko może dać więcej niż 1 mA prądu.

Jasność diody elektroluminescencyjnej (lub czegokolwiek innego) jest mierzona przez strumień świetlny , czyli wpływ światła na oko, dostosowany do różnych długości fal.

Strumień świetlny jest mierzony w lumenach, co odpowiada kandelom światła lub intensywność, emitowana pod pełnym kątem.

Istnieją dwa aspekty, które należy wziąć pod uwagę: Jeden to pomiar fizyczny luminancji, strumienia świetlnego lub natężenia oświetlenia (za chwilę przejdę do różnic), a drugą jest znacznie mniej wyraźna kwestia ludzkiej percepcji.

Zajmijmy się najpierw fizyka. Należy wyjaśnić trzy pojęcia, które są ze sobą powiązane:

Strumień świetlny to całkowita ilość światło emitowane przez źródło światła we wszystkich kierunkach. Jego jednostką SI są lumenów. Trudno to zmierzyć bez drogiego sprzętu ( kuli całkującej ). Strumień świetlny jest istotny, ponieważ podaje miarę całkowitej ilości światła, jakie źródło umieszcza w pomieszczeniu, i zazwyczaj jest podany w specyfikacjach źródła światła.

Natężenie światła to ilość światła padająca na powierzchnię jednostki. Jego jednostką SI jest luks, gdzie 1 luks = 1 lm / m ² . Można go łatwo zmierzyć za pomocą powszechnie dostępnych światłomierzy i fotodiod. Natężenie oświetlenia jest najważniejszą wartością, gdy pytamy, na przykład, „czy na to biurko padnie dość światła, aby ktoś przy nim pracował”. Przepisy lub normy budowlane często określają natężenie oświetlenia wymagane na podłogach, ścianach lub powierzchniach roboczych do określonych zadań. Jest to funkcja ogólnego projektu oświetlenia w przestrzeni, a nie tylko źródła światła – rodzaj oprawy, ilość i odstępy, kolor ścian itp. Są ważne – ale materiały marketingowe dla niektórych źródeł światła LED w w szczególności będzie twierdził, że jest „równoważny z żarówkami o mocy xxx”, porównując natężenie oświetlenia na niewielkim obszarze powierzchni roboczej z wielokierunkowej lampy żarowej z diodami LED o wąskiej wiązce i sugeruje, że są one równoważne – mimo że mają radykalnie różne efekty wszędzie indziej w pokoju.

Luminancja jest miarą ilości wydzielanego światła o powierzchnię w określonym kierunku , na jednostkę powierzchni. Jeśli ta powierzchnia jest powierzchnią źródła światła – np. jeśli spojrzysz na żarówkę – jest to związane z jasnością źródła. Ten pomiar jest istotny, ponieważ jeśli klient patrzy bezpośrednio na różne źródła światła, aby porównać „ich jasność”, zobaczy różnice w luminancji. Mierniki luminancji są znacznie droższe niż mierniki natężenia oświetlenia.

Podsumowując,

• Strumień świetlny to całkowita ilość światła emitowana przez źródło
• Natężenie oświetlenia to to, jak jasno świeci się powierzchnia
• Luminancja to (część) tego, jak jasne jest źródło światła dla oka

Których należy miara będzie zależała od tego, co dokładnie chcesz osiągnąć.

Ludzka percepcja jest tutaj trudną częścią . W poczuciu „jasności” jest coś więcej niż którykolwiek z powyższych środków. Na przykład ludzie często postrzegają światło o wyższej temperaturze barwowej jako jaśniejsze niż światło o niższej temperaturze barwowej – częsty problem przy porównywaniu diod LED z innymi źródłami. Kontrast również silnie wpływa na ludzi; przeważnie widzimy względną, a nie absolutną jasność, więc plamka światła na małym obszarze roboczym w skądinąd ciemnym pokoju może wydawać się jaśniejsza niż to samo natężenie oświetlenia w całej przestrzeni, zwłaszcza gdy oczy widza przystosują się do ciemności. bądź bardzo ostrożny , przedstawiając praktyczne prezentacje, w przeciwnym razie może się okazać, że opinia klienta nie pasuje do Twoich obliczeń. (oczywiście warto również zauważyć, że do niektórych celów liczy się percepcja …)