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Lichttechnik

Studienarbeit

Thema:

Wirkungsweise von Goniophotometern

ausgearbeitet von

Marion Rammé & Eva von Scheliha

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Lichtverteilungskurve

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Lichtverteilungskurve

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Arten der Goniophotometer

Drehspiegelgoniophotometer

Goniophotometer mit Leuchtenwender

Bildauflösendes Goniophotometer

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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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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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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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Goniophotometer mit Leuchtenwender

Die Lichtquelle dreht

sich um den

Photometerkopf

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Meßprinzip

Die Leuchte wird um

zwei zueinander

senkrechten Achsen

gedreht

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Messungen in C-Ebenen

Der verwendete Aufbau ermöglicht Messungen in

„C-Ebenen“ sowie auf Kegelmantelflächen

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Messungen auf Kegelmantelflächen

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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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Winkelmessung

Die Winkelmessung erfolgt über optoelektronische

Winkelmeßsysteme.

Die Winkelauflösung beträgt 0,001°.

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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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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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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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Drehspiegelgoniophotometer

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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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Bildauflösendes Goniometer

Vermessung von Lampen und Leuchten mit bildauflösender Leuchtdichtemessung

Prinzip der Unternehmensgruppe Techno Team

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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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Aufteilung

Aufteilung in kleine virtuelle Elemente I (, )=k Ik(, ); Summe der

Einzellichtstärken

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Mechanik

Leichtbaukonstruktion

kardonische Aufhängung

hängende Befestigungseinrichtung

für Leuchten

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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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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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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