Lichtstrom: lm (Lumen)

Unser Wiki: Erläuterung und Definitionen für Begriffe wie "SMD", "mcd", "Lumen" usw.

Moderator: T.Hoffmann

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C.Hoffmann
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Fr, 03.02.06, 00:11

In Lumen wird die gesamte Lichtleistung eines Leuchtobjekts bezeichnet, unabhängig von dessen Leuchtrichtung. Der Lichtstrom ist die Leistungseinheit im lichttechnischen Maßsystem. 1lm/qm = Beleuchtungsstärke von 1lx siehe auch "Lux".


Beispiele:
  • - Weiße LED bei 20mA: 2lm (max.)
    - Grüne LED bei 20mA: 4lm (max)
    - K2 Luxeon LED weiß: 180lm (max.)
    - Halogen-Spot 50W: 1300lm
    - Glühlampe 100W: 1500lm
    - Leuchtstoffröhre 30W: 1600lm
Marko
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Di, 16.02.10, 09:50

Hallo,

ich möchte die LED "CREE XP-G R5" mit einer KSQ-1000mA betreiben.
Optimal wäre eine Farbtemperatur zwischen 5000 und 5500K.
In den techn. Daten finde ich bei Lumitronix die Angabe für die Farbtemperatur 6500K.

Ist die Farbtemperatur gleichbleibend bei unterschiedlichen Betriebsmodi (350, 700, 1000 mA)?
Könnte man eine geringere Farbtemperatur-Spezifikation wählen (bei Cree in den "Chromaticity Regions") um bei 1000mA-Betrieb auf die gewünschte Farbteperatur zu kommen?
Wer kann den sagen oder vielmehr bestätigen welche Farbtemperatur bei welchen Betriebstrom vorliegt und welcher Lichtstrom (Lumen) dann erreicht werden kann?

Vielen Dank
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Achim H
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Di, 16.02.10, 12:54

Ist die Farbtemperatur gleichbleibend bei unterschiedlichen Betriebsmodi (350, 700, 1000 mA)?
Nein.
Die Farbtemperatur bezieht sich nur auf den typ. Strom (350mA). Je höher der Strom, desto intensiver leuchtet die Led, desto mehr verschiebt sich die Farbtemperatur nach oben.

Die XP-G wird laut Cree mit Farbtemperaturen von 5000 bis ca. 8300 Kelvin produziert. In wieweit die Leds mit 5000k erhältlich sind, entzieht sich meiner Kenntnis.

Laut dem neuestem, überarbeiteten Datenblatt verträgt die XP-G Ströme bis 1,5A

mfg Achim
kobidror
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Mi, 15.09.10, 09:27

Sind die Werte eigentlich skalierbar? Bsp. 100 W Glühbirne (wer hat sowas?) mit 1500 Lumen. Hat dann ne 40 W Glühbirne nur 600 Lumen?
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schlosshund
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Mi, 15.09.10, 09:37

Richtig skalierbar ist es genau genommen nicht. Es gibt unterschiedliche Hersteller, die schaffen dann mit Ihren Glühbirnen unterschiedliche Werte. Wenn dann müsste man immer Werte "von" - "bis" angeben. Grobe Vergleichstabellen findet man schnell über z.B. Google.
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Sailor
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Mi, 15.09.10, 17:47

Die Leuchtmittel sind auch bei wachsender Leistung unterschiedlich effizient.

So sind z.B. Glühlampen (auch Halos) bei kleiner Leistung weniger effizient als bei großer Leistung. Sie haben also bei kleiner Leistung weniger Lumen pro Watt als bei großer Leistung.

Halbe Lichtleistung bei halber elektrischer Leistung stimmt also nicht.

Bei LED´s ist es eher umgekehrt ...
1985tobi
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Mo, 21.03.11, 10:27

Hallo,

wie kann ich denn den Lichtstrom von einem Array messen??
O.Mueller
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Mo, 21.03.11, 10:49

Dazu benötigt man teure Messtechnik, ich glaube nicht dass man das so einfach mal eben zu Hause machen kann und ein genaues Ergebnis bekommt.
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stoske
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Mo, 21.03.11, 11:11

Hi,

das geht "relativ" einfach mit einer Ulbricht Kugel. Das ist eine Hohlkugel mit zwei um
90 Grad versetzen Öffnungen. Innen meist mit Permanentweiß (Bariumsulfat) gestrichen.
In die eine Öffnung kommt die Lichtquelle, in die andere z.B. eine Fotodiode oder ein
Fotowiderstand. Die Genauigkeit der Messung ist mehr als ausreichend hoch, wenn man
keine Absolutmessungen, sondern Differenzmessungen macht. Mit einer Referenz sind
aber auch Absolutmessungen möglich. Die billigste Form einer Ulbricht-Kugel, die man
nicht mal innen streichen muss, sind zwei Styroporhalbkugeln, z.B. die hier...

https://www.dekorationsartikel.net/artn ... -2583.html

Grüße, Stephan
1985tobi
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Mo, 21.03.11, 14:08

Hm...also gibt es in der Tat keine Möglichkeit von Messgeräten, welche teilweise im Netz angeboten werden.

http://webshop.agri-culture.ch/catalog/ ... ts_id/1320
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Mo, 21.03.11, 20:19

Äh, eben DOCH, Du musst nur noch 2 weiße Styropor-Halbkugeln dazukaufen. Für den Hausgebrauch sicher ausreichend genau.
1985tobi
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Di, 22.03.11, 09:30

ok dann nehme ich so eine Styroporkugel und schneide oben und unten ein Loch rein. Unten LED Arry oder einzel LED und oben??

Welches Messgerät?? Oder wie läuft das Fotodiode??
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stoske
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Di, 22.03.11, 10:17

Hi,

es ist wichtig, dass sich Lichtquelle und Sensor nicht "direkt" sehen, sondern nur indirekt.
Drum sind Sensor und Lichtquelle meist um 90 Grad versetzt. Man kann sich die zwei
Styroporhälften auch zu Nutze machen, indem man gar keine Löcher bohrt sondern
Lichtquelle und Sensor gleich Innen in die Mitte der Hälften anbringt. Durch ein zusätzliches
Styroporbrettchen in der Mitte wird der direkte Sichtkontakt verhindert. Du solltest dir einfach
mal ein paar Ulbricht-Kugeln ansehen, im Netz gibt es einige Selbstbau-Versionen und
-Versuche, oft auch mit Erklärungen der Messungen.

Als Sensor kann ein einfaches Lux-Meter dienen, es kann aber schlecht komplett in die
Kugel gepackt werden und auch schlecht nur durch ein Loch schauen. Drum ist meist ein kleiner
Fotowiderstand nebst einfachem Multimeter praktischer. Die nicht-lineare Kurve des Sensors
muss man aber selber ermitteln, bzw. rausrechnen. Auch was mit Differenz-Messung gemeint
ist, sollte halbwegs klar sein. Auch da sind die Beispiele im Netz sehr hilfreich.

Grüße, Stephan
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Di, 22.03.11, 12:57

Warum sollten die sich nicht direkt sehen? Wenn der Dynamikbereich des Sensors groß genug ist, dürfte das die besten Ergebnisse liefern, auch ein Abschatten mit zusätzlichen Wänden kann doch IMHO das Messergebnis nur verfälschen.

Anderserseits sind Sensoren in richtigen Ulbrichtkugeln tatsächlich eher so angeordnet, dass das Licht homogenisiert wird. Aber müsste man da nicht einmalig die Reflektionsverluste ermittelt haben, um noch einen sinnvollen Messwert zu erhalten?
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stoske
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Di, 22.03.11, 13:26

Hi,

würden sich Sensor und Lichtquelle direkt "anglotzen", dann würdest du nur die Lichtmenge
messen die auf die Fläche des Sensors trifft. Plus ein wenig diffuses Licht. Das wäre eine
ganz andere Messung. Bei der Ulbricht Kugel geht es um die Messung des Gesamt-Lichtstromes.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ulbricht-Kugel

> Aber müsste man da nicht einmalig die Reflektionsverluste ermittelt haben,
> um noch einen sinnvollen Messwert zu erhalten?

Die Kugel erfüllt das Lambertsche Gesetz und ist meist mit Bariumsulfat gestrichen.
Dadurch ist sie nahezu ideal diffus und der Verlust ist so klein, dass er die Messung
kaum beeinflusst. Styropor kommt dem sehr nahe, es wäre natürlich besser auch diese
Kugel innen z.B. mit Deckweiß zu versehen.

Es lohnt sich übrigens Google zu bemühen, weil es da ziemlich viele Seiten zu gibt. Zur
Funktionsweise der Kugel ebenso wie zur den möglichen Messungen, professionell sowie
auch im DIY-Bereich.

Grüße, Stephan Stoske
1985tobi
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Mi, 30.03.11, 14:54

So,...ich habe auf den Rat im Forum gehört und eine Kugel gekauft 50cm und nun auch ein Messgerät

http://www.voelkner.de/products/58981/L ... ign=Q52551

Wie komme ich denn aber nun von dem Wert Lx war wir das Gerät anzeigt auf den Lumenwert??

Ich hoffe auf eine Antwort, stehe da wohl auf dem Schlauch....Danke
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Sailor
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Mi, 30.03.11, 15:37

1 Lux = 1 Lumen pro m²

Umrechnen kannst Du nach der Größe der Messfläche.

Wenn es jedoch nur um den Vergleich verschiedener Lichtquellen (LED´s) geht, kannst Du Dir die Umrechnung auch sparen.

Sehr genau wird das Ergebnis ohnehin nicht. Da ist sowohl die Güte der Kugel, die Genauigkeit des Messgerätes als auch die Genauigkeit Deiner Ablesung einem exakten Ergebnis im Wege.

Zum Vergleich verschiedener Lichtquellen ist Deine Anlage aber sehr gut geeignet.
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stoske
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Mi, 30.03.11, 15:52

Hi,

feines Messgerät, das hätte ich auch gerne.

Lux ist auf eine Fläche bezogen, die Größe dieser (Sensor-)Fläche steht sehr wahrscheinlich
in der Anleitung des Messgerätes. Wenn du die Kugel richtig eingerichtet hast, Lichtquelle und
Sensor also keinen direkten Sichtkontakt haben, eine Dunkelmessung Null ergibt und die Innen-
fläche auch wirklich Deckweiß ist (>98%), dann ergibt die Flächenumrechnung direkt die
Gesamtlichtmenge in Lumen. Wie genau das als Referenz letztlich ist, kannst du nur auch mit
einer "Referenzlichtquelle" ermitteln. Aber für die erwähnten Differenzmessungen ist das ideal.
Bin ich doch glatt etwas neidisch :)

Grüße, Stephan Stoske
1985tobi
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Do, 31.03.11, 06:23

Naja ich wollte nicht so ein 40 Euro Teil von Conrad, du weißt doch wer billig kauft kauft zweimal und wenn man schon einmal anfängt zu spielen wird es ja wahrscheinlich mehr...

Also halten wir fest von innen wirklich nur mit einfachem Deckweis steichen?? Und wenn es sie um 90° versetzt strahlen lasse, dann sehen sie sich ja nicht direkt. Und wenn einfach lux mal die Fläche oder denn Lux=Lumen/m²

right?
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Do, 31.03.11, 06:28

1985tobi hat geschrieben:Und wenn einfach lux mal die Fläche oder denn Lux=Lumen/m²
kleiner Denk - oder Tippfehler oder nur von mir falsch verstanden:

Lux = Lumen pro m²,

Lumen = Lux mal m²
1985tobi
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Do, 31.03.11, 06:29

??Hä steht das da nicht??
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Do, 31.03.11, 09:26

Hi,

> Also halten wir fest von innen wirklich nur mit einfachem Deckweis steichen??

Möglichst eines mit viel Bariumsulfat. Also kein "einfaches" sondern besonders
deckendes, weißes, reflektives.

> Und wenn es sie um 90° versetzt strahlen lasse, dann sehen sie sich ja nicht direkt.

Doch natürlich. Der Sensor sieht nicht nur in Form einer Röhre und auch die Lichtquelle
strahlt nicht wie eine Röhre. Natürlich sehen die sich. Schau' dir doch mal ein paar Bilder
solcher Kugeln im Netz an. Es gibt etliche Methoden um den direkten Sichtkontakt zu
verhindern. Ein (ebenso weißes) Brettchen in der Mitte z.B.

> Und wenn einfach lux mal die Fläche oder denn Lux=Lumen/m²

Die Innenfläche deiner Kugel geteilt durch die Größe der Sensorfläche deines Meßgerätes.
Dessen Fläche steht in der Anleitung, die der Kugel kannst du selber berechnen.

Ich kann mich des Eindrucks nicht erwehren, dass du das Thema etwas naiv angehst.

Grüße, Stephan Stoske
1985tobi
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Do, 31.03.11, 11:48

Naiv klingt so böse....sagen wir planlos.

Ok im ernst also die LED die ich vermessen will ist gerichtet also müsste es mit 90° versetzt gehen, aber sonst kann man in der tat eine Platte reinsetzten habe mir solche Bilder im Netz angeschaut.

Und: Ich habe das auch mit dem speziellen weiß in Netz gelesen, nur habe ich von Farben keine Ahnung.

Das mit dem Umrechnen: Lumen ist Lux mal Fläche, warum muss ich jetzt genau bitte die Fläche der Kugel durch die Fläche des Sensors teilen?

Tut mir Leid das ich so viele Fragen stelle...
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stoske
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Do, 31.03.11, 12:34

Hi,

> Naiv klingt so böse....sagen wir planlos.

In Ordnung.

> Ok im ernst also die LED die ich vermessen will ist gerichtet also müsste es mit 90° versetzt
> gehen, aber sonst kann man in der tat eine Platte reinsetzten habe mir solche Bilder im Netz angeschaut.

Nur um 90 Grad versetzt reicht nicht, ein Sperrplatte muss rein. Am Besten schaust du selber man durch
die Löcher. Das einzige was du sehen darfst, ist weiß.

> Und: Ich habe das auch mit dem speziellen weiß in Netz gelesen, nur habe ich von Farben keine Ahnung.

Nimm' Deckweiß, welches auch genauso heisst.

> Das mit dem Umrechnen: Lumen ist Lux mal Fläche, warum muss ich jetzt genau bitte die Fläche
> der Kugel durch die Fläche des Sensors teilen?

Nun, die Lichtmenge der Lichtquelle verteilt sich komplett und diffus in der Kugel. Theoretisch ist die
Kugel dann innen gleichmäßig hell. Der Sensor misst aber nur die Lichtmenge die auf die Fläche des
Sensors trifft, was nur ein kleiner Ausschnitt der Kugel darstellt. Ergo musst du die Innenfläche der
Kugel durch die Fläche des Sensors teilen und den gemessenen Lux-Wert damit multiplizieren, dann
hast du in Lumen die Gesamtlichtmenge.

> Tut mir Leid das ich so viele Fragen stelle...

Das macht nix.

Grüße, Stephan Stoske
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Do, 31.03.11, 13:22

Oh man ja klingt logisch...

dreck: darum erst denken dann schreiben :-)
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