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
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Folie 2
Lichtverteilungskurve
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Folie 3
Lichtverteilungskurve
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Folie 4
Arten der Goniophotometer
Drehspiegelgoniophotometer
Goniophotometer mit Leuchtenwender
Bildauflösendes Goniophotometer
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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
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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
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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
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Folie 8
Goniophotometer mit Leuchtenwender
Die Lichtquelle dreht
sich um den
Photometerkopf
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Folie 9
Meßprinzip
Die Leuchte wird um
zwei zueinander
senkrechten Achsen
gedreht
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Folie 10
Messungen in C-Ebenen
Der verwendete Aufbau ermöglicht Messungen in
„C-Ebenen“ sowie auf Kegelmantelflächen
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Folie 11
Messungen auf Kegelmantelflächen
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Folie 12
Mechanisches Drehgestell(mit Motorantrieb)
Meßgenauigkeit hängt von der mech. Stabilität des Drehgestells
ab.
Drehung der Leuchte um vertikale sowie horizontalen Achse.
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Folie 13
Winkelmessung
Die Winkelmessung erfolgt über optoelektronische
Winkelmeßsysteme.
Die Winkelauflösung beträgt 0,001°.
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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
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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.
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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
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Folie 17
Drehspiegelgoniophotometer
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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
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Folie 19
Bildauflösendes Goniometer
Vermessung von Lampen und Leuchten mit bildauflösender Leuchtdichtemessung
Prinzip der Unternehmensgruppe Techno Team
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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
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Folie 21
Aufteilung
Aufteilung in kleine virtuelle Elemente I (, )=k Ik(, ); Summe der
Einzellichtstärken
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Folie 22
Mechanik
Leichtbaukonstruktion
kardonische Aufhängung
hängende Befestigungseinrichtung
für Leuchten
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Folie 23
Drehachsen
äußerer Rahmen:
senkrechte Achse
innerer Rahmen:
horizontale Achse
min. Winkel: -10° max.
Winkel: 370°
min.Winkel: 5° max.
Winkel: 355°
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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°
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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