Hur kan jag mäta ljusstyrkan på en LED?

Kundens ”acceptabla ljusstyrka” kommer att bli en subjektiv affär om du inte har något att kalibrera deras svar mot.

Löst måste du mäta den tillgängliga lätta intelligensen hin ett visst område och korrelera sedan mätningen med kundundersökningar. Med ett tillräckligt stort urval av svar ska du kunna avgöra vad som utgör en acceptabel belysningsnivå för dina kunder.

Jag förväntar mig att kundernas svar kommer att falla längs en kurva av något slag och att du så småningom kommer att kunna bestämma vad standardavvikelserna är för ”acceptabla.”

En faktor till oroa sig för är att olika rum kommer att ha olika reflektionsnivåer. Så även om två rum kan ha samma storlek och inredning, kommer det mer mörkt målade rummet att reflektera mindre ljus och ses som ”mer svagt” på subjektiv basis. För att lösa detta kan du skapa ett dedikerat ”testrum” och låta potentiella kunder komma igenom och ge deras feedback. Även om detta är ett dyrare tillvägagångssätt är det ett mycket bra sätt att isolera variabler som du annars inte kan kontrollera mot .

För att komma igång med att mäta tillgängligt ljus behöver du troligen en ljusmätare av något slag. Detta och detta är bara två exempel på vad jag är säker på att du kommer att kunna att enkelt hitta med lite sökning.

När du har en luxmätning för området kan du konvertera den till lumen med en standardkalkylator. Sökning kommer att visa ett antal webbplatser, till exempel den här . Jag satte inte ekvationerna här eftersom det är ett antal steg inblandade, inklusive att bestämma rummet i rummet.

Kommentarer

• Tack, din förklaring är vad vi planerar att göra. Men vi behöver definiera ett system för test, validering samt tillverkning. Vi har ett av de exakta instrumenten du har rekommenderat

Du kan enkelt mäta ljusstyrkan hos alla ljuskällor som är synliga med ett kisel (Si) eller indiumgalliumarsenid (InGaAs) fotodiod . Båda kan hämtas till relativt låg kostnad speciellt om du köper i bulk. En fotodiod fungerar på motsatt sätt för att en lysdiod. Med en lysdiod som kör en ström genom enheten får den att avge ljus; med en fotodiod som påverkar ljuset på enheten blir det en strömkälla. Känsligheten hos en kiseldetektor visas nedan.

När du väl har din fotodiod måste du bygga en enkel krets runt den som omvandlar ström till spänning och spänningsavläsningen ger du mäter ljusintensiteten som inträffar på enheten. Denna typ av krets kallas vanligtvis en transimpedansförstärkare . En hög SNR-transimpedansförstärkare kan byggas med en enda op-amp så att kostnaden igen är relativt låg.

Denna inställning kommer att göra relativa ljusmätningar mycket exakt så länge du inte mättar fotodioden eller kretsarna med för mycket ljus. Omvandling av den uppmätta spänningen till en absolut ljusintensitet är också möjlig även om eventuella fel i parametrarna kommer att dyka upp som fel i den härledda intensiteten. För att göra det använder du kretsparametrarna för att beräkna mängden ström som genereras av fotodioden. Fotodioden -känslighet används sedan för att konvertera till incidentintensitet.

Kommentarer

• Detta är metoden jag ’ d ta. Människor ’ s uppfattning om färg och ljusstyrka är i alla fall relativa. Observera också att uppfattningen av vissa färger (gröna, blå) är känsligare hos de flesta människor.Så om du utformar ett elektroniskt skylt med RGB LED ’ s, så vill du ’ förmodligen profilera nyanskomponenten mot känslighet för ögat, annars vissa färger verkar ” smärtsamt ljusa ”. Dessutom bör omgivningens ljusstyrka beaktas. Det finns många utomhusskyltar LED-skyltar i mitt område. Under dagen ser de bra ut. Men på natten är vissa frånstötande ljusa.

Om du har en DMM med ett uA-strömområde , då är en fotodiod den enklaste detektorn. Jag får cirka 15 uA ström i mitt laboratorium (PD-området är 44 mm ^ 2) En lysdiod som hålls på nära håll kan ge mer än 1 mA ström.

Ljusstyrkan hos en ljusdiod (eller något annat) mäts med ljusflöde , vilket är ljusets inverkan på ett öga, justerat för olika våglängder.

Ljusflöde mäts med lumen, vilket motsvarar ljuskandelor eller ljusstrålar intensitet, avges över en fast vinkel.

Det finns två aspekter som du måste tänka på här: En är fysisk mätning av ljusstyrka, ljusflöde eller ljusstyrka (jag kommer att komma över till skillnaderna på ett ögonblick), och den andra är den mycket mindre tydliga frågan om mänsklig uppfattning.

Låt oss ta itu med fysik först. Det finns tre begrepp att förklara, som alla är relaterade:

Ljusflöde är den totala mängden ljus som avges av en ljuskälla, i alla riktningar. Dess SI-enhet är lumen. Detta är svårt att mäta utan dyr utrustning (en integrerande sfär ). Ljusflöde är relevant eftersom det ger ett mått på den totala mängden ljus som en källa sätter in i ett rum och kommer typiskt att ges i specifikationerna för en ljuskälla.

Belysning är mängden ljus som faller på en yta av enhetens yta. Dess SI-enhet är lux, där 1 lux = 1 lm / m ² . Det är lätt att mäta med allmänt tillgängliga ”ljusmätare” och fotodioder. Belysning är det viktigaste värdet när man till exempel frågar ”kommer tillräckligt med ljus att falla på detta skrivbord för att någon ska kunna arbeta med”. Byggkoder eller standarder anger ofta den ljusstyrka som krävs på golv, väggar eller arbetsytor för specifika uppgifter. Detta är en funktion av den övergripande utformningen av belysning i rymden snarare än bara av ljuskällan – typ av armatur, kvantitet och avstånd, väggarnas färg etc. är alla viktiga – men marknadsföringsmaterial för vissa LED-ljuskällor i särskilt kommer att göra anspråk på ”motsvarande xxx watt glödlampa” genom att jämföra ljusstyrkan på ett litet område av arbetsytan från en rundstrålande glödlampa mot en smalstrålad LED och antyder att de är likvärdiga – trots att de har radikalt olika effekter överallt i rum.

Luminans är ett mått på mängden ljus som avges av en yta i en specifik riktning , per ytenhet. Om den ytan är en ljuskällas yta – t.ex. om du tittar på en glödlampa – då är detta relaterat till hur ljus källan visas. Denna mätning är relevant eftersom om en kund tittar direkt på en rad ljuskällor för att jämföra ”hur ljusa de är”, är det skillnader i luminans som de kommer att se. Luminansmätare är mycket dyrare än ljusmätare.

Så sammanfattningsvis

• Ljusflöde är den totala mängden ljus som ges av en källa
• Belysning är hur starkt en yta lyser upp
• Ljusstyrka är (en del av) hur ljus ljuskällan syns för ögat

Vilken eller vilka du behöver mått beror på exakt vad du försöker uppnå.

Mänsklig uppfattning är den knepiga delen här . Det finns mer en känsla av ”ljusstyrka” än någon av åtgärderna ovan. Till exempel tenderar människor att uppfatta ljus med högre färgtemperatur som ljusare än ljus med lägre färgtemperatur – ett vanligt problem när man jämför LED-lampor med andra källor. Människor påverkas också starkt av kontrast; vi ser oftast relativ ljusstyrka snarare än absolut ljusstyrka, så ett ljusfläck på ett litet område av arbetsytan i ett annars mörkt rum kan verka ljusare än samma ljusstyrka i hela rymden, speciellt när tittarens ögon har anpassat sig till mörkret. var mycket försiktig om du ger praktiska demonstrationer, annars kan du upptäcka att kundens uppfattning inte matchar dina beräkningar. (det är naturligtvis också värt att notera att det för vissa ändamål är uppfattningen som betyder …)