LED의 밝기를 어떻게 측정 할 수 있습니까?


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비용 효율적인 기기를 사용하여 LED 밝기를 측정하고 싶습니다.

LED 밝기와 각각의 비용 효율적인 기술을 측정하는 데 사용할 수있는 기기는 무엇입니까?

배경 : 고객이 생각할 수있는 밝기를 실제 LED 밝기 사양으로 변환하는 데 관심이 있습니까?


참고:


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공감 비가 확실하지 않습니다. EE에 crossposted : electronics.stackexchange.com/questions/150511/…
HDE 226868

답변:


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고객이 지정한 "허용 가능한 밝기"는 응답을 교정 할 무언가가 없다면 주관적인 일이 될 것입니다.

느슨하게도 특정 영역 내에서 사용 가능한 빛을 측정 한 다음 해당 측정 값을 고객 설문 조사와 연관시켜야합니다. 충분히 큰 응답 샘플을 통해 고객에게 적합한 조명 수준을 결정할 수 있어야합니다.

고객 반응이 어떤 곡선을 따라 가고 결국 "허용 가능한"표준 편차가 무엇인지 결정할 수있을 것입니다.

고려해야 할 한 가지 요소는 다른 방의 반사 수준이 다르다는 것입니다. 따라서 두 개의 방의 크기와 가구가 비슷하더라도 더 어두운 색으로 칠해진 방은 더 적은 빛을 반사하고 주관적으로 "더 어둡게"볼 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 전용 "테스트 룸"을 작성하고 잠재 고객이 방문하여 피드백을 제공하도록 할 수 있습니다. 이 방법은 비용이 많이 드는 방법이지만 제어 할 수없는 변수를 분리하는 매우 좋은 방법입니다.


사용 가능한 조명 측정을 시작하려면 일종의 조명 측정기가 필요할 것입니다. 이것이것은 당신이 몇 가지 검색으로 쉽게 찾을 수 있다고 확신하는 두 가지 예입니다.

면적에 대한 럭스 측정이 끝나면 표준 계산기를 사용하여 루멘으로 변환 할 수 있습니다. 검색과 같은 사이트의 숫자 나타날지 이 하나 . 방의 면적을 결정하는 것을 포함하여 여러 단계가 포함되어 있기 때문에 방정식을 여기에 넣지 않았습니다.


감사합니다. 귀하의 설명은 우리가 계획하고있는 것입니다. 그러나 테스트, 검증 및 제조를위한 시스템을 정의해야합니다. 우리는 당신이 추천 한 정확한 도구 중 하나입니다
Mahendra Gunawardena

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실리콘 (Si) 또는 인듐 갈륨 비소 (InGaAs) 포토 다이오드로 가시 광선에서 모든 광원의 밝기를 쉽게 측정 할 수 있습니다 . 특히 대량으로 구매하는 경우 둘 다 비교적 저렴한 비용으로 수령 할 수 있습니다 . 포토 다이오드는 LED와 반대로 작동합니다. LED가 장치를 통해 전류를 흐르게하면 빛이 방출됩니다. 장치에 포토 다이오드 빛이 입사하면 전류원이됩니다. 실리콘 검출기의 책임은 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

포토 다이오드가 있으면 전류를 전압으로 변환하는 간단한 회로를 구축해야하며 전압 판독 값은 장치에 입사되는 빛의 강도를 측정합니다. 이러한 유형의 회로를 일반적으로 트랜스 임피던스 증폭기 라고합니다 . 단일 연산 증폭기로 높은 SNR 트랜스 임피던스 증폭기를 구축 할 수있어 비용이 상대적으로 낮습니다.

이 설정은 너무 많은 광으로 포토 다이오드 나 회로를 포화시키지 않는 한 상대적인 밝기 측정을 매우 정확하게 수행합니다. 측정 된 전압을 빛의 절대 강도로 변환하는 것도 가능하지만 매개 변수의 오류는 유추 강도의 오류로 나타납니다. 그렇게하려면 회로 매개 변수를 사용하여 포토 다이오드에 의해 생성 된 전류량을 계산하십시오. 그런 다음 포토 다이오드 응답 성은 입사 강도로 변환하는 데 사용됩니다.


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이것이 내가 취하는 접근법입니다. 색상과 밝기에 대한 사람들의 인식은 어쨌든 상대적입니다. 또한 특정 색상 (녹색, 파란색)에 대한 인식은 대부분의 인간에게 더 민감합니다. 따라서 RGB LED를 사용하여 전자 간판을 디자인하는 경우 색조 성분을 사람의 눈 감도와 비교하여 프로파일 링하고 싶을 수 있습니다. 그렇지 않으면 일부 색상이 "완벽하게 밝게"보입니다. 또한 주변 밝기를 고려해야합니다. 내 지역에는 옥외 광고판 LED 표지판이 많이 있습니다. 낮에는 괜찮아 보입니다. 그러나 밤에는 일부는 반발 적으로 밝습니다.
rdtsc

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uA 전류 범위의 DMM이있는 경우 가장 간단한 검출기는 포토 다이오드입니다. 실험실에서 약 15 uA의 전류를 얻습니다 (PD 영역은 44 mm ^ 2 임) LED를 가까이 유지하면 1 mA 이상의 전류를 공급할 수 있습니다.


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발광 다이오드 (또는 다른 것)의 밝기는 광속에 의해 측정되는데 , 이는 광이 눈에 미치는 영향으로 다른 파장에 맞게 조정됩니다.

광속은 루멘 (lumen)에 의해 측정되는데, 이는 루멘 (lumen)으로, 고체 각도에서 방출되는 빛의 칸델라 또는 광도에 해당합니다.


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여기에서 고려해야 할 두 가지 측면이 있습니다. 하나는 휘도, 광속 또는 조도의 물리적 측정이고 (잠시 차이점에 대해 설명하겠습니다), 다른 하나는 인간의 덜 명확한 문제입니다. 지각.

물리학을 먼저 다루 자. 설명 할 세 가지 개념이 있습니다.

광속 은 모든 방향에서 광원에 의해 방출되는 총 광량입니다. SI 단위는 루멘입니다. 값 비싼 장비 ( 통합 구 ) 없이는 측정하기가 어렵습니다 . 광속은 광원이 실내로 들어오는 총 광량을 측정하기 때문에 관련이 있으며 일반적으로 광원 사양에 제공됩니다.

조도 는 단위 면적의 표면에 떨어지는 빛의 양입니다. SI 단위는 lux입니다. 여기서 1lux = 1lm / m 2. 일반적으로 사용 가능한 "조도계"및 포토 다이오드로 측정하기 쉽습니다. 예를 들어 "누군가가 작업하기에 충분한 빛이이 책상에 떨어질 것"과 같은 조명은 가장 중요한 가치입니다. 건축법 또는 표준은 종종 특정 작업을 위해 바닥, 벽 또는 작업 표면에 필요한 조도를 지정합니다. 이것은 조명기의 종류가 아닌 공간의 조명 디자인, 조명기의 종류, 수량 및 간격, 벽의 색상 등이 모두 중요하지만 일부 LED 광원에 대한 마케팅 자료입니다. 전 방향 백열 램프와 좁은 빔 LED의 작은 작업 영역의 조도를 비교하여 "xxx 와트 백열등에 해당"한다고 주장합니다.

휘도는 빛의 양의 척도가되고 방출 된 표면에 의해 특정 방향으로 단위 면적당. 해당 표면이 광원의 표면 인 경우 (예 : 전구를 보는 경우) 이것은 광원이 나타나는 밝기와 관련이 있습니다. 이 측정은 고객이 "어떻게 밝게"비교하기 위해 다양한 광원을 직접 보는 경우에 볼 수있는 휘도의 차이이기 때문에 관련이 있습니다. 조도계는 조도계보다 훨씬 비쌉니다.

요약하면

  • 광속은 광원에서 발산되는 총 광량입니다.
  • 조도는 표면이 얼마나 밝게 비추는가
  • 휘도는 광원이 눈에 얼마나 밝게 보이는지

측정해야 할 대상은 정확히 달성하려는 대상에 따라 다릅니다.

인간의 인식 은 여기서 까다로운 부분입니다. 위의 방법 중 하나보다 "밝기"느낌이 더 있습니다. 예를 들어 사람들은 색온도가 높은 빛을 색온도가 낮은 빛보다 밝게 인식하는 경향이 있습니다. 이는 LED를 다른 소스와 비교할 때 흔히 발생하는 문제입니다. 사람들은 또한 대조적으로 강하게 영향을받습니다. 우리는 대부분 절대적인 밝기가 아닌 상대적인 밝기를 볼 수 있습니다. 따라서 어두운 방에서 작업 공간의 작은 영역에있는 빛의 패치는 특히 시청자의 눈이 어둠에 적응 한 경우 공간 전체에서 같은 조도보다 밝게 보일 수 있습니다. 그러니 조심하세요실제적인 시연을 제공하거나 고객의 인식이 계산과 일치하지 않을 수 있습니다. (물론 어떤 목적을 위해서는 그것이 중요한 인식이라는 것을 주목할 가치가 있습니다 ...)

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