Lichttechnik Studienarbeit Thema: Wirkungsweise von Goniophotometern ausgearbeitet von Marion Rammé...
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Folie 27
Lichttechnik
Studienarbeit
Thema:
Wirkungsweise von Goniophotometern
ausgearbeitet von
Marion Rammé & Eva von Scheliha
Folie 2
Lichtverteilungskurve
Folie 3
Lichtverteilungskurve
Folie 4
Arten der Goniophotometer
Drehspiegelgoniophotometer
Goniophotometer mit Leuchtenwender
Bildauflösendes Goniophotometer
Folie 5
Photometrie:Meßproblem
Daten für die Berechnung von Leuchten und
Beleuchtungssituationen
Notwendig: geometrische Verteilung des
Lichtstrahlung (LVK)
Ziel: Erfassung der Ausstrahlcharakteristik von
Lampen mit geeigneter Meßtechnik und
Übergabe der Daten in eine Datenstruktur
Folie 6
Grundregeln der Lichtmessung
Spektraler Empfindlichkeitsgrad V()
lineare Abhängigkeit des spektralen
Strahlungsanteils und der zugehörigen
physikalischen Größe
Linearität der einzelnen spektralen Anteile und
der Summe der Anteile
Folie 7
Berechnung der Lichtstärken
Die Lichtstärke wird aus der Beleuchtungsstärke
auf der Lichtauffangfläche des Photometerkopfes
über das photometrische Entfernungsgesetz
I = E r2 0-1
I LichtstärkeE Beleuchtungsstärker Abstand Lichtschwerpunkt des
Meßobjektes - Lichtauffangfläche0= 1 sr Einheitsrumwinkel
Folie 8
Goniophotometer mit Leuchtenwender
Die Lichtquelle dreht
sich um den
Photometerkopf
Folie 9
Meßprinzip
Die Leuchte wird um
zwei zueinander
senkrechten Achsen
gedreht
Folie 10
Messungen in C-Ebenen
Der verwendete Aufbau ermöglicht Messungen in
„C-Ebenen“ sowie auf Kegelmantelflächen
Folie 11
Messungen auf Kegelmantelflächen
Folie 12
Mechanisches Drehgestell(mit Motorantrieb)
Meßgenauigkeit hängt von der mech. Stabilität des Drehgestells
ab.
Drehung der Leuchte um vertikale sowie horizontalen Achse.
Folie 13
Winkelmessung
Die Winkelmessung erfolgt über optoelektronische
Winkelmeßsysteme.
Die Winkelauflösung beträgt 0,001°.
Folie 14
Photometerkopf
Photometerkopf besteht aus einem V()-Si-Photo-element
kann an Hellempfindlichkeitsgrad V() angepaßt werden
Vorteil: Fast völlige Unabhängigkeit von einer ungleichmäßigen Ausleuchtung
Folie 15
Meßdatenerfassung
Von einem Photoelement abgegebener Photostrom wird im in eine
proportionale Spannung gewandelt (im Photometerkopf).
Es wird eine Auflösung von min. 10-5 lx erreicht.
Es können maximal 200 klx gemessen werden.
Folie 16
Kalibrierung der Meßeinrichtung
erfolgt über eine „Lichtstärke -Normallampe“.
benötigt stabile Gleichhochspannungsquelle
1% Spannungsänderung
4% Änderung der Lichtstärke
1% Stromänderung
8% Änderung der Lichtstärke
Folie 17
Drehspiegelgoniophotometer
Folie 18
Meßprinzip
Drehspiegel lenkt das von der Lichtquelle abgesandte Licht auf den
Photometerkopf
Lichtquelle wird um eine senkrecht Achse gedreht
Drehspiegel wird um eine waagerechte Achse gedreht
Vorteil: Die Lichtquelle wird in der
Gebrauchslage gemessen
Folie 19
Bildauflösendes Goniometer
Vermessung von Lampen und Leuchten mit bildauflösender Leuchtdichtemessung
Prinzip der Unternehmensgruppe Techno Team
Folie 20
Meßprinzip
Messung mit: CCD-Kamera, Herumführen um die ruhende Leuchte auf Kugelbahn
Aufnahme von Flächenelementen und Leuchtdichten in Abhängigkeit von: - Position der CCD-Kamera - Bildorte der Kamera - Lichtstärkerichtungen
Folie 21
Aufteilung
Aufteilung in kleine virtuelle Elemente I (, )=k Ik(, ); Summe der
Einzellichtstärken
Folie 22
Mechanik
Leichtbaukonstruktion
kardonische Aufhängung
hängende Befestigungseinrichtung
für Leuchten
Folie 23
Drehachsen
äußerer Rahmen:
senkrechte Achse
innerer Rahmen:
horizontale Achse
min. Winkel: -10° max.
Winkel: 370°
min.Winkel: 5° max.
Winkel: 355°
Folie 24
Ansteuerung und Winkelmessung
Ansteuerung: - SPS-Steuerung der Motoren und Leistungsendstufen - Bedienung über serielle Datenleitung - Notendschalter: Unterbrechung aller Bewegungen der Mechanik
Winkelmessung: - durch Positionsgeber
im Servomotor - Meßauflösung 0,01° - Positioniergenauigkeit 0,05°
Folie 25
Vorteil Nachteil
Leuchtenwender Licht fällt direkt aufden Photometerkopf
sehr Platz aufwendig(Außenabmessung:3,06 x 3,06 x 3,66m)
Exenter Lichtquelle wird inGebrauchslagegemessen
noch viel Platzaufwendiger(Außenabmessung: 5 x 5 min.18m)
Bildauflösung Wenig Platzaufwand(Außenabmessung:)
Meßgenauigkeit ist imVerhältnis zu denanderen beidenVerfahren schlechter