Ich könnte etwas Hilfe mit meiner Lightbox gebrauchen

[Tom_123]

So!

Der Prototyp ist fertig:

Am Luxmeter habe ich noch ein kleines Papierrohr, quasi als Streulichtblende angebracht.

Frage ist das alles so richtig?
Irgendwelche gravierenden (Denk) Fehler?

Ich hatte den Sensor erst oben, aber da kommen keine vernünftigen Messungen zustande.
Ich dachte mir, bei der Lage des Sensors parallel zur Lampe habe ich an sich die
gleiche Meßmethode, wie beim Reflektieren von der Decke.

TIA
Thomas

 

[Investigator]

Hallo Thomas,

Frage ist das alles so richtig?

mir ist nicht klar warum man einen weißen Schuhkarton "Lightbox" nennt.
Wenn man sich die Funktionsweise einer Ulbrichtkugel verinnerlicht (möglichst vollständige Reflektion und eben auch möglichst diffuse u. daher relativ gleichmäßige Ausleuchtung der Kugel), dann wird schnell klar, daß eine Schuhkarton-"Lightbox" lediglich zur Messung von Laufzeiten taugt.
Dafür wäre es wesentlich einfacher und ebenso zielführend den Sensor des Messgerätes direkt anzustrahlen!

Ich hatte den Sensor erst oben, aber da kommen keine vernünftigen Messungen zustande.

Das ist genau der Hinweis darauf, daß Deine Konstruktion nicht nur äußerlich, sondern auch funktionell keinerlei Ähnlichkeiten hat mit einer Ullbricht-Kugel.

Was erwartest Du von so einer Konstruktion- was soll das bringen???


Investigator

 

[Tom_123]

Danke für die Antwort,

Was erwartest Du von so einer Konstruktion- was soll das bringen???

Im Wesenlichen zwei Sachen:

1. Laufzeitmessungen, (sobald ich Zeit habe die nötigen Geräte zu besorgen / herzustellen)

2. Vergleich der gesamten Lichtabgabe (Lichtstrom) zwischen verschiedenen Lampen.
Daß dies nur eine relative Messung sein kann, ist klar.

Bisher habe ich die Lampen dazu einfach in bestimmten Abstand zur Decke gerichten
und das reflektierte Licht gemessen.
Meine Konstruktion soll nun folgende Vorteile bieten:

- Größere Genauigkeit, da alles abgegebene Licht in der Box quasi gesammelt wird
(die Bedingungen sind für alle Lampen unabhängig von ihrer Charakteristik gleich)
und das Umgebungslicht keinen messbaren Einfluß mehr auf das Ergebnis hat.

- Unabhängigkeit, da ich keinen Raum habe, der auf einfache Weise ausreichend
abgedunkelt werden kann, kann ich jetzt auch im Sommer Messungen vor 22:00 Uhr durchführen.

Dafür wäre es wesentlich einfacher und ebenso zielführend den Sensor des Messgerätes direkt anzustrahlen!

Ja gut, aber..

1. dann sind Vergleiche der gesamten Lichtabgabe zwischen Lampen nicht mehr möglich.

2. bei Laufzeitmessungen müssen wessentlich höhere Anforderungen an die Mechanik erfüllt werden.
(kleinste Bewegungen der Lampe oder des Sensors bringen so m.M.n.
höhere Abweichungen als mit meiner Methode)

Zur Ulbrichtkugel:
Daran habe ich auch schon gedacht, aber:

- Es steht dann eine Kugel mit min. 50 cm Durchm. in der Wohnung herum.
(als Amateur habe ich weder ein eigenes Labor, noch messe ich täglich Lampen durch)

- Auch hier ist mit vernünfigen Aufwand nur eine relative Messung möglich.

- Der Gewinn an Genauigkeit ist für relative Messungen eher gering,
zumal schon die bezahlbaren Luxmeter/Sensoren eine erhebliche Ungenauigkeiten aufweisen.
(Ich lasse mich da aber gern eines Besseren belehren)

Ciao
Thomas

 

[Rantanplan]

Wie verändern sich bei deiner "Lightbox" die Werte, wenn du die Lampe +- 30° in alle Richtungen schwenkst, also sie mal "schief" einstrahlen lässt? Wenn die Werte sich deutlich verändern, dann hat "direkte" Reflexion einen Einfluss, d.h. Einstrahlwinkel und Beamcharakteristik verändern das Ergebnis unabhängig von der tatsächlichen Lichtmenge. Bei "diffuser" Reflexion wie in einer richtigen Ullbrichtkugel würde das nicht passieren. Es macht halt einen Unterschied, wie das Licht "gesammelt" wird ...

Letztendlich kann man drüber streiten, wie groß dieser Einfluss gegenüber Toleranzen der Messtechnik und des Testobjekts ist. Für "Hausnummernvergleiche" ist so ein Karton sicher besser als nichts, wenn die Lampen möglichst in immer gleicher Achse abstrahlen.

Der Weg zu einer passablen "DIY"-Ullbrichtkugel ist gar nicht so kompliziert ... einfach in den Bastelladen um die Ecke gehen, eine hohle Styroporkugel (2 Halbschalen) von ca. 30 cm Durchmesser kaufen, zwei Löcher im 90° Winkel für Eintritt und Sensor reinschneiden, eine Blende zur Trennung der direkten Linie von Sensor zum Eintritt einkleben und fertig. Gut, unbehandelt ist (zumindest meine) Styroporkugel noch ziemlich lichtdurchlässig, aber das kann man mit einer matt-weissen Farbe auf der Innenseite noch korrigieren, normale weisse Dispersionsfarbe soll ganz gut sein. Leider könnte ich grad die restlichen 9,98 Liter des üblichen Eimers nicht aufbrauchen, daher schiebe ich das momentan vor mir her ...

 

[Investigator]

Hallo,

bei der quaderförmigen "Lichtbox" wird der Mittelstrahl des Lichtkegels axial-orthograd (auf Deutsch: in der Längsachse und zu den Wänden im rechten Winkel) in die Box eingebracht.

Der an der Eintrittseite gegen die reflektierende Fläche gerichtete Licht-Sensor verwertet die direkt reflektierten Lichtstrahlen. Je nach Winkelfehler (durch Monatge der Lampe bedingt) und "Öffnungswinkel&Lichtverteilung" des Lichtkegels (wird durch Abstrahl-Charakteristik der LED und Geometrie des Reflektors bestimmt) ergeben sich völlig unterschiedliche Messwerte.

Die Fehler können sich dabei ohne weiteres in Größenordnungen von ~50% bewegen, was eine quantitativ-vergleichende Betrachtung der absoluten Werte absolut sinnlos macht.

Und nein- schlechte Messungen sind eben gerade nicht besser als gar keine. Zumindest dann, wenn man versucht aus schlechten Messungen "Wahrheiten" oder auch nur Anhaltspunkte abzuleiten.
Schlechte Messungen sind im eigentlichen Sinne gar keine Messungen, sondern reine Spielerei.

Soll der Lichtfluß einer Lampe gemessen, bzw. auch nur semi-quantitativ eingeschätzt werden, so eignet sich eine falsch konstruierte Lichtbox mit "Luxmeter" nicht viel besser, als eine subjektive Beurteilung durch anstrahlen einer weiß gestrichenen Wand.
Schließlich ist ja ein weiß gestrichenes Zimmer irgendwie auch eine "Lichtbox"!


Solche "Versuchsaufbauten sind lediglich für Laufzeitmessungen geeignet!


Investigator

 

[Tom_123]

Nochmals danke für die Antworten,

Wie verändern sich bei deiner "Lightbox" die Werte, wenn du die Lampe +- 30° in alle Richtungen schwenkst,..

Hatte ich gestern schon einmal intuitiv probiert und heute nochmal gründlicher.
ohne jetzt mit langen Messreihen und Statistik aufwarten zu wollen:

Bei sehr ungünstigen Winkeln habe ich eine Abweichung um die 20%,
allerdings dann auch ähnliche Abweichungen bei allen Lampen.
Weiterhin habe ich festgestellt, je stärker die Lampen und je kleiner die Box
(mit Zwischenlagen getestet) desto größer die Abweichungen.

Zur Ulbrichtkugel: Ist für mich sicher kein Problem sowas zu bauen,
ist halt nur platzraubend, zumal ich sie möglichst groß haben will.

Vorschlag zu deinem Problem:
Was hältst Du davon die Kugel außen mit Alu-Folie
zu bekleiden, müsste dann doch eigentlich fast lichtdicht sein?

Hast Du Deinen Eigenbau irgendwo im Internet vorgestellt?
Ich mußte feststellen, daß es zum Thema Lichtbox/ DIY Ulbrichtkugel
weltweit kaum Beiträge gibt.
(folglich bin ich auch für jeden weiterführenden Link dankbar)

Je nach Winkelfehler (durch Monatge der Lampe bedingt) und "Öffnungswinkel&Lichtverteilung" des Lichtkegels (wird durch Abstrahl-Charakteristik der LED und Geometrie des Reflektors bestimmt) ergeben sich völlig unterschiedliche Messwerte.

Ich teile Deine Bedenken hier, aber:

1. Größere Winkelfehler kann ich ausschließen.
Auch wenn ich die Lampen nur nach "Augenmaß" ausrichte, ist ein Winkelfehler > 3 Grad unwahrscheinlich.

2. Die Bedenken wegen der unterschiedlichen Geometrie der Reflektoren sehe ich auch,
allerdings ist die Box so groß, daß der gesamte Spot der Lampe und ein guter Teil des Spills
direkt reflektiert wird.
Da die Helligkeit jeder Lampe (jedenfalls die, die ich messen will) im Spill nach
außen hin stark abnimmt, wird das Problem gemildert.

Weiterhin werden ja nur Lampen ähnlicher Bauart verglichen, was die Abweichung weiter reduziert.
(es macht ja kaum Sinn eine Fenix LD01 mit einer P7 Lampe zu vergleichen)

Wie auch immer, mittelfristig werde ich wohl die Ulbrichtkugel in Angriff nehmen,
bis dahin muß das reichen was ich habe.


Ciao
Thomas

 

[Energie]

Hier gibts noch einige Infos: Link

 

[schwartzbunt]

Vielleicht sind hier auch noch ein paar Anregungen bei?

 

[Hmblgrmpf]

Hallo Thomas,

ich nutze immer noch einen Verpackungskarton einer Eismaschine als Lightbox. Der Styroporeinsatz hat an der Stirnseite mit der Öffnung für die Lampe senkrechte Stege. An einem dieser Stege habe ich eine Fotodiode als Lichtsensor montiert.
Im Querschnitt sieht das etwa so aus:

Mit einem Schuhkarton und einem Luxmeter würde ich das so machen: Ein Pappsteg neben die Öffnung und das Luxmeter daneben oben auf den Deckel.

Mit einer Styroporhohlkugel hab ich auch mal kurz experimentiert aber ich find den Karton praktischer: er rollt nicht weg und ich kann das Multimeter oben drauf stellen.
Ein Karton (falls vorhanden der Verpackungskarton der Styroporkugel), lichtdichte Folie oder Farbe um die Styroporkugel sind als Schutz vor Umgebungslicht sinnvoll.

Stefan

 

[Tom_123]

Nochmals danke für die vielen Anregungen und Tips,
Ihr habt mir wirklich sehr geholfen.

Zum weiteren Vorgehen:
Nachdem ich gestern gesehen hatte wie mühsam Datengewinnung zu Fuß ist,
werde ich mich erstmal um einen Datenlogger kümmern.
Denn hier habe ich mal bestellt, mal sehen ob der was taugt.

http://www.voelkner.de/products/58982/Luxmeter-Hd-400.html.

Bei der Lichtbox werde ich erstmal Stefans Vorschläge austesten,
und mich dann, sobald ich die nötige Muse habe, an den Bau der Ulbrichtkugel machen.

Wenn ich was neues habe (und damit nicht zu sehr nerve ) melde ich mich wieder.

Falls es interessiert, einen ersten Laufzeittest habe ich schon mal gemacht,
und an meinen Thread über die Epsilon angehängt:

http://www.messerforum.net/showthread.php?p=600426#post600426

Ciao
Thomas

 

[grinsekatz]

Hallo Thomas,

bei dem von Dir verlinkten Luxmeter könnten zwei Sachen stören:
- der Meßbereich fängt erst bei 400 Lux an (in einer Lichtbox evtl. zu hoch wenn der Output der Lampe beständig sinkt)
- der Meßbereich muß vorher ausgewählt werden (wie ist es dann mit der Aufzeichnung auf PC?)

Ich war vor einiger Zeit selbst auf der Suche nach einem Luxmeter mit Datenloggerfunktion. Aber irgendwas störte immer - zu teuer, Meßbereich fängt zu weit oben an, Meßbereich muß vorgewählt werden und abweichende Werte werden nicht aufgezeichnet...).
Ich bin dann auf das Tenmars TM-203 gestoßen:
http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=18103&flv=1&bereich=&marke=

Die Vorteile sind, daß der Meßbereich vom Wert Null ab komplett abgedeckt wird und nicht vorgewählt werden muß.
Auch werden die Werte direkt auf dem Luxmeter gespeichert und können jederzeit mit dem Computer ausgelesen werden.

Nachteile sind:
- Meßwerte werden ausschließlich als Textdatei gespeichert. Kann man zwar auch Tabellen (z.B. Excel) mit anlegen, aber ich habe noch nicht herausgefunden, wie man die Zeitachse mit Werten beschriftet.
- Es ist etwas teurer.
- Der Sensor ist fest im Gehäuse, evtl. könnte man das Licht durch eine kurze Röhre aus der Box leiten.

Selbst habe ich mir vor einigen Wochen die bereits von Rantanplan erwähnte Styroporkugel zugelegt (auch in 30 cm, laut Wikipedia ausreichend groß für diesen Zweck). Gedankenübertragung.
Erstanden im hiesigen Deko-Haus für 7,50 €.
Allerdings weiß ich noch nicht, wie ich das Luxmeter plaziere - weil der Sensor halt fest am Gehäuse sitzt - das Projekt eignet sich aber auch für einen eigenen Thread.

Viele Grüße
Alex

 

[Tom_123]

Ich glaube da mißverstehst Du was, wenn ich von der üblichen Bezeichnung bei
Meßgeräten ausgehe, heißt "Meßbereich 400" von 0 bis 400.
Und auch die höheren Meßbereiche sollten immer bis 0 gehen.

Hier mal der Link zum Hersteller:

http://www.extech.com/instruments/product.asp?catid=10&prodid=56

Wenn Du doch richtig liegst, ist es auch kein Weltuntergang,
dann kann man sich z.B. mit ND Filtern aus dem Fotoladen behelfen.

Das von Dir genannnte Luxmeter war meine erste Überlegung,
habe aber wegen der von Dir genannten Nachteile gezögert.

Allerdings weiß ich noch nicht, wie ich das Luxmeter plaziere - weil der Sensor halt fest am Gehäuse sitzt..

Vorschlag:
Sensor oben am Scheitel der Kugel ansetzen.
Loch bohren, Brettchen 'drüberkleben und das Luxmeter mit Klettband darauf fixieren.

...aber ich habe noch nicht herausgefunden, wie man die Zeitachse mit Werten beschriftet.

Ja, damit habe ich mich auch schon 'rumgeärgert, irgendwie zicken die Excel Diagramme ständig 'rum.
Wenn man etwas Bestimmtes machen will, geht es meist nicht.
Ich werde mich bei Gelegenheit mal nach einer ordenlichen Diagramm-Software umsehen.

das Projekt eignet sich aber auch für einen eigenen Thread.

Sobald ich anfange, mache ich einen auf.
Kann aber etwas dauern, weil ich z.Z. ziemlich in Streß bin.
Welches Forum ist dafür eigentlich das Geeignetste?

Hier noch ein Tip für Bastlerbedarf, zwar ziemlich teuer, haben aber auch Sachen,
die man sonst nicht so leicht bekommt:

http://www.modulor.de/shop/

Ciao
Thomas

 

[grinsekatz]

Ich glaube da mißverstehst Du was, wenn ich von der üblichen Bezeichnung bei
Meßgeräten ausgehe, heißt "Meßbereich 400" von 0 bis 400.
Und auch die höheren Meßbereiche sollten immer bis 0 gehen.
[...]

Hallo Thomas,

kannst Du das inzwischen bestätigen, daß der Meßbereich bis Null geht?
Weshalb ich überhaupt darauf kam: das Voltcraft LX-1108 zeigt beispielsweise nicht bis Null an, sondern signalisiert in dem Fall auf dem Display eine Meßwertunterschreitung - ungewöhnlich, aber geben tut es das halt, und es ist extrem unpraktisch.
Interessanter Shop übrigens.

Grüße
Alex