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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom - Lichtstrom kennlinie ermitteln


Autor: Lupin (Gast)
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Ich habe mir eine Konstantstromquelle aufgebaut, mittels DA und AD 
Wandlern kann ich einen Strom von quasi 0 (kleiner Fehlerstrom) bis 50mA 
vorgeben und die Spannung über die LED messen. Das funktioniert 
erstaunlich gut.

Nun möchte ich den Strom durch die LED noch ins Verhältnis zum 
abgegebenen Lichtstrom messen. Ich denke mal das wird bedeutend 
schwieriger.

Erstes Problem sind störeinflüsse durch Umgebungslicht - man könnte 
einen abgedunkelten Kasten basteln oder einfach nur die Änderung der 
Lichtintensität messen (von hell nach sehr hell).

Mir geht es vor allem darum ein reproduzierbares Ergebnis zu bekommen. 
Die Umrechnung in tatsächliche physikalische Größen (cd, lux oder sowas 
ähnliches)  ist unwichtig.

Wichtig ist auch, dass ich unabhängig von der LED Farbe den Lichtstrom 
messen kann. D.h. wenn ich zB eine RGB LED habe möchte ich heraus finden 
können bei welchen Strom die einzel-LEDs den gleichen Lichtstrom 
erzeugen. Die Messwerte könnte man dazu nutzen eine perfekt 
ausbalancierte Ansteuerung zu ermöglichen.

Meine fragen sind: Welchen Lichtsensor kann man verwenden um unabhängig 
von der Wellenlänge des Lichts die Lichtintensität zu messen?

Wird ein Lichtstrom der Stärke X von einer roten LED durch den Menschen 
genau so intensiv wahrgenommen wie der gleiche Lichtstrom, wenn er von 
einer grünen LED abgestrahlt wird?

Autor: Peter Diener (Gast)
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Hallo,

>Meine fragen sind: Welchen Lichtsensor kann man verwenden um unabhängig
>von der Wellenlänge des Lichts die Lichtintensität zu messen?

Einen solchen Sensor gibt es meiner Kenntnis nach nicht. Alle Sensoren 
müssen kalibriert werden und die meisten sind stark nichtlinear.
Um zu wissen, wie der gemessene Wert korrekturgerechnet werden muss, 
muss man die Spaektralverteilung der Lichtquelle kennen, diese also 
beispielsweise mit einem Monochromator durchfahren.
Deswegen sind die guten Messgeräte dafür auch so extrem teuer.

>Wird ein Lichtstrom der Stärke X von einer roten LED durch den Menschen
>genau so intensiv wahrgenommen wie der gleiche Lichtstrom, wenn er von
>einer grünen LED abgestrahlt wird?

Nein, der Mensch sieht unterschiedliche Farben der gleichen 
Beleuchtungsstärke unterschiedlich hell. Grün sieht man etwa 20 mal so 
hell wie rot.


Grüße,

Peter

Autor: Mueller (Gast)
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"Meine fragen sind: Welchen Lichtsensor kann man verwenden um unabhängig
von der Wellenlänge des Lichts die Lichtintensität zu messen?"
Spektrometer da der Lichtstrom einen Lichttechnische Einheit
ist und alle Empfänger die Leistung (und das leider auch noch 
Wellenlängenabhängig) messen. Ausnahme:
Augen und das ist dann wieder Lichttechnisch.
Also mit Spektrometer Wellenlängenabhängige Energie (Strahlungfluss)
messen und mit den Wellenlängeabhängigen Wert K[m]   multiplizieren.

Oder mit Anderen Worten:
bei 555nm 1000 mW gemessen ist dass 683 lm (TAG) oder
bei 380nm 1000 mW gemessen ist dann 0 lm
siehe :
http://de.wikipedia.org/wiki/V-Lambda-Kurve

Das war jetzt die Kurzfassung.

Autor: 6789 (Gast)
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Und wenn man den Sensor ueber eine Funktion kalibriert ? Die Funktion 
fuer eine Siliziumdiode ist ja bekannt. Meines Erachtens sollte man 
einen Sensor nehmen, zB eine Photodiode, einen Photowiderstand, eine 
Thermosaeule, einen PIR und nachher die Wellenlaengenabhaengigkeit 
rausrechnen. Photonen haben nun mal eine Energie, die abhaengig von der 
Wellenlaenge ist, und die Sensoren machen verschiedenes daraus.

Autor: Lupin (Gast)
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okay ich merke schon das wird ein wenig zu kompliziert für ein bastel 
projekt...

Dann muss man einfach eine Kennlinie  annehmen wie in diesen Artikel:
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading

Ich hätte diese Kennlinie gerne messtechnisch bestimmt - aber ich denke 
das ist dank der vielen Einflüsse nicht möglich.

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