Guten Tag
Ich bin dabei LED's auf einem Print auszumessen und versuche
herauszufinden ob die gemessenen Werte plausibel sind. Alle LED's
durchfliesst der gleiche Strom (und sollten daher gleich hell sein).
Insgesamt sind es 21 Stück im gleichem Abstand zueinander.
Ich habe die LED in einer lichtundurchlässigen Kiste in einem Abstand
von 24cm zum Sensor des Messgerätes montiert (resp. 17cm bis zum Aufsatz
auf dem Messgerät).
Anschliessend habe ich die erhaltene Leuchtdichte versucht in den
Lichtstrom umzurechnen. Dazu habe ich den Raumwinkel berechnet (aus dem
120° Winkel der LED) --> 3.14 Steradiant. Dann habe ich den Messwert mit
der Fläche des Messsensores und dem Raumwinkel multipliziert. Allerdings
stimmen die so berechneten Werte nicht mit den Werten aus dem Datenblatt
überein:
Beispiel:
- Strom durch LED: 54mA
- Berechneter Lichtstrom aus Datenblatt 1 LED: 26.28lm
- Lichtstrom 21 LED's: 551lm
- Gemessene Leuchtdichte: 32000cd/m2
- Berechneter Lichtstrom aus Messdaten: 316lm
Nun meine Frage, mache ich hier etwas grundsätzliches falsch oder was
stimmt hier nicht? Hat jemand eine Idee?
Messgerät: http://www.gossen-photo.de/english/licht_p_mavolux.phpLED (SPMWHT541MD5WAW-SC-S4):
http://www.samsung.com/global/business/business-images/led/file/product/lighting/201402/Data_Sheet_LM561B_High_CRI_Rev.001.pdf
Freundliche Grüsse
LukiLeu
Luxmeter misst das sichtbare Licht, nicht wahr, ist sicherlich irgendwo
spezifiziert, deine LEDs strahlen nicht wie eine Sonne, oder Glühlampe
oder Halogenlampe sondern in schmalen Banden ab, also kannst du Werte so
schonmal zumindest nicht vergleichbar messen.
Die Leds kannst du natürlich so zumindest relativ zueinander vermessen,
was willst du denn genau messen und wie?
Die LEd Datenblätter sind allesammt und generell stark beschönt das geht
mit Sicherheit mit den High Power los und bei den kleinen wirds dann
nicht anders sein, also in realen Messungen wird da sicher ein Faktor 3
zu den Datenblättern drin sein, so pi mal Dauemn.
Ja dies ist ein Luxmeter kann aber mit einem Zusatz auch die
Leuchtdichte messen. (siehe unter Zubehör). Müsste ich den Raumwinkel in
diesem Falle mit den 15° berechen (ergibt 0.05375) was dann allerdings
zu einer noch grösseren Abweichung führt als oben berechnet.
stefan schmitt schrieb:> Die Leds kannst du natürlich so zumindest relativ zueinander vermessen,> was willst du denn genau messen und wie?
Ich mache verschiedene Messungen der LED's bei verschiedenen
Eingangsspannungen mit resultierenden verschiedenen Strömen. Dabei habe
ich die Leuchtdichte gemessen und wollte nun verifizieren, ob die
einigermassen stimmt.
Also entweder dich interessiert wirklich die Leds udn du kennst dich aus
und du willst genau das messen, verschiedene Eingangsspannungen.
Falls nicht :)
Leds betreibt mit einem Strom, die Spannung ergibt sich dann einfach aus
dem Strom den du durchschiebst.
Falls erster Fall für dich zutrifft, dann mach weiter, falls du dich in
Fall 2 wiederkennst :) überleg dir nochmal was du verändern willst und
was messen, sonst kannst du auch gleich Fahrkarten messen.
stefan schmitt schrieb:> Falls erster Fall für dich zutrifft, dann mach weiter, falls du dich in> Fall 2 wiederkennst :)
Ich weiss schon was ich messen will und auch gemessen habe. Ich habe
drei Stränge mit diesen LED's (jeweils 7 LED's in Serie). Diese Stränge
werden über einen Konstantstromregler auf einen bestimmten Strom
geregelt. Leider natürlich alles nicht ideal. Deshalb messe ich bei
verschiedenen Spannungen den Strom und die Leuchtdichte, weil ich wissen
will, wie stark sich das Ganze verändert bei zum Beispiel einer zu hohen
oder tiefen Spannung. Da ich mir aber nicht sicher bin, ob die gemessene
Leuchtstärke sein kann, wollte ich das anhand des Datenblattes
verifizieren.
Hallo LukiLeu,
Deine LED strahlen Ihren Lichtstrom nicht nur in 120°, sondern eben noch
weiter. Du nimmst aber an, die LED würden ausschließlich in diesen
Raumwinkel strahlen!
Gruß
Pet_Par
LukiLeu schrieb:> Diese Stränge> werden über einen Konstantstromregler auf einen bestimmten Strom> geregelt. Leider natürlich alles nicht ideal. Deshalb messe ich bei> verschiedenen Spannungen den Strom und die Leuchtdichte,
An einer Spannungsquelle in Strombegrenzung? oder an einer KSQ als IC
zum Beispiel LM3404?
Weil das erstere, da hast du ja keinerlei Einfluss nur auf die
Eingangsspannung, und bei Zweiterem eben schon.
Strom zu messen macht auf jedenfall Sinn, Leuchtdichte, kenne ich mich
trotz Lichttechniker, nicht so richtig aus, aber spektrale Informationen
bekommt man ja da nicht, also wie gesagt in deiner Kiste und relativ
zueinander überhaupt kein Ding kannst du vergleichen, aber du kannst auf
garkeinen Fall deine Werte mit Leds oder Lichtquellen ausserhalb deiner
Kiste vergleichen, weil eben spektrale Informationen fehlen.
Also das ist meine Meinung, da wir ja soviele Menschen sind denke ich es
gibt sicher auch andere :)
Pet_Par schrieb:> Deine LED strahlen Ihren Lichtstrom nicht nur in 120°, sondern eben noch> weiter. Du nimmst aber an, die LED würden ausschließlich in diesen> Raumwinkel strahlen!
Ja, das habe ich mir schon gedacht. Ich habe auch schon versucht den
Winkel bei meiner maximalen Leuchtdichte zu berechnen und dann diesen
für die anderen Messungen zu verwenden. Dies ergab dann einen Winkel von
etwa 170°. Allerdings erschien mir dieses Vorgehen irgendwie falsch.
stefan schmitt schrieb:> An einer Spannungsquelle in Strombegrenzung? oder an einer KSQ als IC> zum Beispiel LM3404?
Die ganze Schaltung ist an einem Netzgerät angehängt. Die
Strombegrenzung liegt bei 3A,sollte also ausreichen. Die
Konstantstromquelle wurde mit Transistoren realisiert (nicht ideal aber
billig).
stefan schmitt schrieb:> Leuchtdichte, kenne ich mich> trotz Lichttechniker, nicht so richtig aus, aber spektrale Informationen> bekommt man ja da nicht, also wie gesagt in deiner Kiste und relativ> zueinander überhaupt kein Ding kannst du vergleichen, aber du kannst auf> garkeinen Fall deine Werte mit Leds oder Lichtquellen ausserhalb deiner> Kiste vergleichen, weil eben spektrale Informationen fehlen.
Ja da bin ich mir auch nicht sicher, ob dies überhaupt geht. Aber
vielleicht ist hier ja jemand, welcher sich besser damit auskennt.
LukiLeu schrieb:> Nun meine Frage, mache ich hier etwas grundsätzliches falsch
Ja. Du nimmst an, die Helligkeit der LED wäre über den gesamten
Öffnungswinkel konstant. Das ist sie nicht. Üblicherweise ist sie in
Richtung der optischen Achse maximal und fällt zu den Rändern hin ab.
Gute Datenblätter haben dazu ein Diagramm.
Wenn du z.B. in Richtung der optischen Achse mißt und dieses Ergebnis
auf den vollen Öffnungswinkel extrapolierst, dann bekommst du zu große
Werte. Wenn du weit abseits der Achse mißt und extrapolierst, dann
bekommst du zu kleine Werte.
Entweder mußt du die geometrische Leuchtdichteverteilung der LED
berücksichtigen oder (IMHO besser) du mußt die Leuchtdichte über den
gesamten Austrittswinkel integrieren. Siehe dazu
https://de.wikipedia.org/wiki/Ulbricht-Kugel
LukiLeu schrieb:> Die ganze Schaltung ist an einem Netzgerät angehängt. Die> Strombegrenzung liegt bei 3A,sollte also ausreichen. Die> Konstantstromquelle wurde mit Transistoren realisiert (nicht ideal aber> billig).
Also die Strombegrenzung ist ja vollkommen egal, wenn hintennach eure
Stromquelle kommt, ist das mit Transistor und OPAmp so ne
standartschaltung, naja is auch egal weil die mit sicherheit ein wenig
abweicht in Abhängigkeit der Eingangsspannung das stimmt schon.
Richtig messen, mit eigenen Si Photodiode, Diffusor vornedran hintendran
Impedanzwandler, dann bekommst du eine Spannung raus, das ganze müsste
dann noch kalibriert werden, dann wirds eben kompliziert, aber du weisst
sicher was rauskommt.
Photodiode eben über sichtbaren Bereich empfindlich.
Naja also am Einfachsten ist sicher deine Vorgehensweise, man muss eben
immer zwischen MEssfehler und Komplexität abwägen, das musst aber du
entscheiden.
