EBVLightLab im Video: So arbeiten die LED-Messtechnik-Experten
Wieviel Licht strahlt wirklich aus der Leuchte?
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Erfahrungen durch Messergebnisse stützen
Warum reichen Datenblätter oft nicht aus? »Die LED ist das einzige Bauelement, auf dem nicht wirklich draufsteht, was drin ist«, schildert Reis die Problematik. Natürlich spezifizieren die Hersteller ihre LEDs, aber letztlich sind das in vielen Fällen nur Näherungswerte. Je nachdem wie konservativ der Hersteller seine Angaben macht, differieren die angegebenen Werte bis zu einigen Prozentpunkten von den tatsächlich erreichten. Im Leuchtsystem kann das aber schon dazu führen, dass nicht das gewünschte Lichtbild entsteht. »Nicht immer leuchtet eine Lichtquelle so, wie sich der Kunde das vorgestellt hat«, erklärt Reis. »Die Messwerte geben dem Kunden ein genaueres Feedback zu seinem Design.« Fällt das Messergebnis nicht zur Zufriedenheit des Kunden aus bzw. entsprechen die Werte nicht seinen Vorgaben, erhält er von EBV auch gleich eine Empfehlung, wie er sein System modifizieren kann.
Aber auch für EBV selbst ist das Lichtlabor im eigenen Haus hilfreich: »Bislang mussten wir uns im Wesentlichen bei der Auswahl von LEDs auf Datenblätter verlassen, jetzt haben wir ganz neue Möglichkeiten und können unsere Erfahrungen durch Messergebnisse stützen«, freut sich der EBV-Manager. Nützlich ist das Messequipment aber auch, um sich bei LED-Mustern bereits vor der Markteinführung ein Bild über die künftigen Einsatzbereiche machen zu können.
Mit dem LightLab sei das Ende der Fahnenstange in Sachen »Licht« bei EBV aber noch nicht erreicht, wie Reis betont: Im Laufe des Jahres soll die EBVLightAcadamy ihre Arbeit aufnehmen: Im Rahmen der LightAcademy werde EBV Trainings- und Kunden-Seminare durchführen, sowohl als Präsenzveranstaltungen wie auch online. Inhalt dieser Schulungen sind Unterschiede, Vor- und Nachteile der einzelnen Lichtquellen sowie Tipps zur optimalen Implementierung von Leuchten, die an ihre jeweilige Anwendung angepasst sind. Auch bei der Schulung des eigenen FAE-Teams hat sich das LightLab bewährt.
Hochwertige Messtechnik
Die auf den ersten Blick auffälligsten Elemente des EBVLightLabs sind die beiden Ulbricht-Kugeln: eine 2π-Kugel mit 250 mm Durchmesser und eine 4π-Kugel mit 1000 mm Durchmesser. Die Kugeln dienen zur notwendigen Messung des Lichtstroms, der Strahlungsleistung sowie farbmetrischen Messungen von der quantitativen Spektralverteilung bis zur Bestimmung der Farbtemperatur und des Farbwiedergabeindex.
In der kleinen Ulbricht-Kugel erfolgt beispielsweise die Messung oder Selektion einzelner LEDs. Mit der 250-mm-Ulbricht-Kugel können die Ingenieure den halbkugelförmigen Raum (Steradiant: 2π) oberhalb einer kleinen Leiterplatte und damit eine LED ausmessen.
»Wenn wir ganze Leuchten ausmessen wollen, ist allerdings eine 4π-Kugel entsprechender Größe notwendig«, erklärt Reis. Aus diesem Grund hat EBV neben der 250-mm-Kugel auch eine Ulbricht-Kugel mit 1000 mm Innendurchmesser (Steradiant: 4π) für »Rundummessungen« angeschafft. Diese große Ulbricht-Kugel eignet sich zusätzlich auch sehr gut für Vergleichsmessungen oder für das CIE-konforme Vermessen von High-Power-LEDs sowie ganzer Leuchten von bis zu 90 cm Kantenlänge.
Das Kernelement der gesamten Messtechnik im EBVLightLab ist ein Spektralradiometer von Instrument Systems. Das Unternehmen gilt als Koryphäe im Bereich der LED-Messtechnik. Das Gerät ist auf Referenzmessungen in der Industrie bei 24-stündigem Dauerbetrieb ausgelegt. Es misst im Millisekundenbereich die spektrale Leistungsverteilung einer Lichtquelle von 1100 nm (Infrarot) über das sichtbare Licht bis in den UV-Bereich bei 360 nm. Die Messung erfolgt im Datenpunkt-Intervall von 0,8 nm über einen sehr hohen Intensitätsmessbereich von neun Dekaden hinweg, was einem Dynamik-Bereich von 1:1.000.000.000 entspricht. Die gesamte Messwertausgabe erfolgt über den USB-Bus an einen PC, wo die Software SpecWinPRO die weitere Aufarbeitung übernimmt. Diese Software liefert nicht nur die Messdaten als Einzeldaten in einer Tabelle, sondern sie zeigt die Spektralverteilung und die Position im Farbdiagramm auch grafisch an. So berechnet die Software aus den Messwerten zusätzlich die Farbtemperatur, den Farbwiedergabe-Index CRI und den Lichtstrom in der Einheit Lumen.
Über ein Plug-In steuert die Software SpecWinPRO ein Source-Meter von Keithley, so dass sich der gesamte Messprozess per Software steuern lässt: von der elektrischen Ansteuerung der LED bis zu den Details der Datenausgabe beziehungsweise Datenaufbereitung. Das zu messende Licht gelangt jeweils über CIE-konforme Einkoppel-Optiken und einen Lichtwellenleiter in das Analysegerät.
Mit einem Goniophotometer - ebenfalls von Instrument Systems - ist EBV in der Lage, die winkelabhängige Abstrahlcharakteristik von Einzel-LEDs und kleineren LED-Modulen zu ermitteln - und zwar mit einer Winkelauflösung von 0,1° über den gesamten Halbraum in Abstrahlrichtung der LED hinweg. »In Kombination mit dem bereits erwähnten Spektralradiometer können wir damit auch diverse spektrale Parameter wie Farbkoordinaten oder Farbtemperatur winkelabhängig vermessen«, beschreibt Reis. »Weil verschiedene Parameter weißer LEDs wie die Farbtemperatur erheblich mit dem Abstrahlwinkel variieren, haben goniophotometrische Messungen eine besondere Bedeutung.«
Auch beim Goniophotometer übernimmt die Software SpecWinPRO wiederum die Aufbereitung und Präsentation der Messwerte, die dann in den Exportformaten IES und EULUMDAT für die weitere Verarbeitung zur Verfügung stehen. Bei diesen Datenformaten handelt es sich um die charakteristischen Strahldaten einer LED, die dann als Ausgangsdaten zur Simulation einer kompletten Leuchte dienen.
Eine Wärmebildkamera, ein Leuchtdichte-Messgerät und ein Luxmeter ergänzen das Messgerätespektrum im Lichtlabor. Darüber hinaus stehen im EBVLightLab einige Universal-Multimeter zur Verfügung, die auch Effektivwerte der Leistung messen. Equipment zur PC-unterstützten Messung und Überwachung der Temperatur ist ebenfalls vorhanden. Diverse Tools von kleinen Werkzeugen über Mini-Bohrmaschinen bis hin zur Lötstation für das Löten von LEDs auf ein Starboard sorgen dafür, dass die Anwender sogar kleine Modifikationen oder Reparaturarbeiten direkt im EBVLightLab vornehmen können.
- Wieviel Licht strahlt wirklich aus der Leuchte?
- Erfahrungen durch Messergebnisse stützen
Lesen Sie mehr zum Thema
