Testy ilości emitowanego światła (by jtr1962 CPF)

[Dominik]

Często w wypowiedziach opieramy się na pomiarach dokonywanych przez starych wyjadaczy, jednym z takich userów jest jtr1962 - bazując na metodzie pośredniej pomiaru ilości światła (wielokrotny pomiar natężenia po okręgu z zastosowaniem luksometru - OPIS ) zapewnia nam w miarę wiarygodne dane na temat ilości lumenów jakich możemy oczekiwać od danego leda.

Cree XR-E Q5




Cree XR-E R2




SSC P4 Bin U




W sumie mam w domu ten sam luksometr to można by te dane zweryfikować - ale chyba mi się nie chce



edit: podpięte z posta czarnego kruka (Calineczka)

[Calineczka]

Mozesz Dominiku przyblizyc na czym ta metoda polega?
Niestety moj angielski jest tak slaby ze pewnie musial bym meczyc slowniki....
Poprosze;-)

[Dominik]

Jest to metoda oparta na działaniu sfrery zintegrowanej - tam pomiar jest dokonywany w wielu punktach rónocześnie tutaj dokonuje się pomiaru natężenia siwtatła w stałej odległości od źródła co 5* kątowych co daje ci wykres rozkładu natężenia światła w osi diody / lampki.

coś takiego :


Następnie zakładając rozkład kołowy mamy :


Podstawiasz dane do

[Calineczka]

Dzięki bardzo Dominiku.
Ciekawa metoda.....no i jak ktoś bardzo chce to może w domku potrenować

[EdiM]

Witam
Ja natomiast pokusiłem się o proste porównanie diod XR-E binów Q4 oraz R2.
Próba przeprowadzona na 6 diodach każdego binu.
Wynik testu:
R2 osiągnęły średnio 11,2% wyższą jasność od Q4.
W sumie różnica jest zgodna z oczekiwaniem - nieznaczna.
Do pomiaru użyty luksomierz. Pomiar prosty, ale zakładając, że soczewki diod są jednakowe, powinien być w miarę prawdziwy.

[Bocian]

Edim a jak zasilałeś te LEDy? Tym samym napieciem, prądem? Jak kwestia różnic w Vf emiterów bo to istotne (Jaka moc a nie tylko przyłożone napięcie lub prąd jaki przez nie płynął bo to nieprecyzyjne odnośniki przy takim porównaniu). Moim zdaniem ciężko precyzyjnie porównać dwie diody z różnych binów a podstawa to ustawić (jeśli są znaczne różnice w Vf, a w binach Q się zdarzały) takie proporcje napięcia i prądu żeby obydwa pracowały z tą samą mocą.

[EdiM]

Witam
Testy przy stałym prądzie równym 300mA.
VF owszem jest nieco inne, akurat na korzyść R2.
Rzeczywiście wpływa to na moc, a więc ilość lm/W.

Ale chciałem pomiary odnieść do danych z datasheeta, czyli głównym parametrem jest prąd płynący przez emiter.

Jak znajdę chwilę pomierzę też te napięcia i policzę moc...
Mam już pomiary
Średnie napięcie przewodzenia dla przebadanej próbki było bardzo podobne 3,38@300mA dla Q4 i 3,34 R2. Czyli różnica jedynie o ponad 1% mniejsze dla R2.
Tak, czy inaczej potwierdza się fakt, że R2 są tylko nieznacznie lepsze od Q4.

[placekjw]

Ok ilosc swiatla mierzymy w lumenach. A co to jest za jednostka mcd czesto w Allegro jest opis ze dana dioda ma jasnosc swiecenia 20000mcd. Jaki jest przelicznik mcd do lumenow, a moze calkiem o co inne chodzi.

[johndoe]

Niech zgadnę, mcd = milikandela?
http://pl.wikipedia.org/wiki/Kandela

[Dominik]

placekjw, nie ma bezpośredniego przelicznika - tym bardziej, że ledy na allegro często mają przekłamane nie tylko wartości mcd ale i kąty rozsyłu.

[Krushon]

placekjw, nie ma bezpośredniego przelicznika(...)

I z tym zgodzić się nie mogę.

Na początek witam wszystkich. To mój pierwszy post na tym Forum. Przeglądam je już od jakiegoś czasu, czerpiąc pełnymi garściami inspirację, pomysły i konkretne rozwiązania przy tworzeniu własnego projektu lampki rowerowej, o którym będzie więcej, jak już się zmaterializuje.

Zależność między kandelami i lumenami istnieje, i ma postać następującego wzoru:

1 lm = 1 cd·sr

Czyli: strumień świetlny (wyrażony w lumenach) jest iloczynem światłości źródła światła oraz kąta bryłowego, w jakim jest ono emitowane.

Niewiele wzór ten wyjaśnia, szczególnie iż kąt bryłowy jest po pierwsze wyrażany w mało "codziennej" jednostce (steradian), a po drugie może mieć on taką samą wartość przy różnych "kształtach" emitowanej wiązki (np. okrągła - owalna).

Bardziej istotne jest znaczenie tych dwóch pojęć. Światłość (w kandelach) może być rozumiana jako jasność źródła światła, gdy na nie patrzymy, strumień świetlny (w lumenach) to całkowita "ilość światła" wyemitowana przez źródło w określony kąt bryłowy.

Jak więc widać, z dwóch źródeł o tej samej światłości (kandele) większy strumień (lumeny) wyemituje to o większym kącie świecenia. Przy tym samym zaś kącie świecenia "więcej kandeli = więcej lumenów". I ta ostatnia zależność ma charakter liniowy.

W praktyce światłość ma znaczenie, gdy poszukujemy źródła światła, które ma być widoczne, strumień zaś istotny jest wtedy, gdy źródło światła służyć ma do oświetlania przedmiotów "nieświecących".

Jeśli jednak komuś bardzo zależy: ze względu na trudności z "ugryzieniem" kąta bryłowego w miarę łatwo daje się wyrazić konkretna zależność między lumenami i kandelami tylko dla źródeł światła emitujących wiązkę "okrągłą" o jakimś w miarę "ładnym" kącie. Najłatwiej jest w przypadku kąta emisji równego 180 stopni (+/- 90 stopni) we wszystkich kierunkach. Wtedy kąt bryłowy jest równy 2"pi", czyli ok. 6,28. Do obliczeń przybliżonych przyjąć można, że kąt ten przyjmuje wartość 1"pi" (3.14) dla emisji w zakresie +/- 60 stopni, zaś wartość 1 dla +/- 30 stopni. Przybliżenie jest dość grube, ale w świetle niepewności danych w opisach przedmiotów na Allegro wystarczające.

Istnieje jeszcze jedna jednostka służąca do opisu źródeł światła: luks. Ale nie będę Wam mieszał w głowach jeszcze bardziej. No chyba, że ktoś chce

[Calineczka]

1.witaj
2.chce

[Krushon]

oh well, tego się właśnie obawiałem

Definicyjnie:

1 lx = 1 cd·sr/m^2 = 1 lm/m^2

Luks tak naprawdę nie bardzo opisuje samo źródło światła, lecz natężenie światła padające na oświetlany obiekt. Przy czym, przy źródłach emitujących równoległy strumień promieni świetlnych (w praktyce takim źródłem jest np. Słońce) miejsce pomiaru nie ma znaczenia. Dla źródeł punktowych (w przybliżeniu niemal wszystkie żarówki, diody itp.) znaczenie jest kluczowe.

Natężenie oświetlenia jest parametrem o tyle istotnym, że ma bezpośrednie przełożenie na jakość oświetlenia odbieraną przez obserwatora.

PRZYKŁAD: Jeżeli obiekt oświetlony przez dane źródło zostanie od niego oddalony na odległość dwukrotnie większą, niż początkowa, natężenie światła padającego na ten obiekt zmaleje czterokrotnie, i taką właśnie zmianę ujrzy obserwator.

Należy przy tym pamiętać, że aby uzyskać ponownie natężenie światła (pochodzącego z tego samego źródła) równe początkowemu, wystarczy kąt świecenia zmniejszyć "tylko" dwukrotnie przy zachowaniu takiego samego strumienia światła (przypominam: lumeny). Chcąc uzyskać ten sam efekt przez zwiększenie emisji światła w tym samym kącie, trzeba by zwiększyć strumień "aż" czterokrotnie.

Wszystkie te rozważania opierają się na kilku założeniach: jednorodność strumienia światła (w każdym kierunku takie samo natężenie), względnie duża odległość oświetlanego obiektu od źródła, stosunkowo małe wymiary tego obiektu w porównaniu z odległością, niezbyt duży kąt świecenia; czyli w praktyce źródła światła typu latarki, światełka rowerowe itp. Przy czym właśnie kąt świecenia może wprowadzać najwięcej zamieszania, gdyż wspomniane w przykładzie zależności słuszne są dla kątów niewielkich, dla których tangens jest w przybliżeniu równy ich wartości; w praktyce za graniczny dla takich prostych rozważań można przyjąć kąt ok. 45 stopni (czyli +/- 22,5 stopnia)

Oczywiście są one słuszne również we wszystkich innych przypadkach (bo wynikają z definicji), jednak w celu podania konkretnych wartości wymagałyby dość pokręconych przeliczeń ze sferycznego układu odniesienia na liniowy (tudzież odwrotnie). Do poglądowego przedstawienia zależności (tak, żeby się dobrze o tym myślało) nie ma takiej potrzeby.

[Dominik]

Krushon, a ja nadal twierdze, że sie nieda

I matematyka tu w niczym nie pomoże - chodzi o specyfikę wartości podawanych w specyfikacji technicznej względem założeń teoretycznych. Da się uzyskać tylko bardzo przybliżone wartości obarczone przynajmniej 10% błędem – co wynika ze specyfikacji pomiaru kąta emisji leda i pomiaru wartości mcd_max.

[Krushon]

Ależ ja też wcale nie twierdzę, że da się pomierzyć którąkolwiek z tych wartości w miarę precyzyjnie, czy też przy sensownym nakładzie sił i środków przeliczyć jedną na drugą z dającym się zaakceptować błędem

Chodzi tylko o to, że zależności między nimi istnieją, i są ścisłe (definicyjne); całość zaś mojego pisania miała na celu umożliwienie orientacyjnego porównania źródeł światła, których parametry podawane bywają w różnych jednostkach.

Starałem się również ukazać pewne praktyczne niuanse związane z tym zagadnieniem, aby ktoś, komu to kiedyś będzie potrzebne, a nie posiadający doświadczenia w tej materii, bez zbytniego główkowania mógł na tej podstawie ocenić, jakie źródło światła będzie dla niego bardziej odpowiednie, i ew. w którą stronę zmienić swoje plany, aby uzyskać zamierzony efekt.

I przepraszam najmocniej za moją skłonność do zdań wielokrotnie złożonych