Měření parametrů světelných zdrojů a osvětlení



Podobné dokumenty
Měření fotometrických parametrů světelných zdrojů

Měření fotometrických parametrů světelných zdrojů

Měření optických vlastností materiálů

Měření optických vlastností materiálů

Měření fotometrických parametrů světelných zdrojů

1. Určete spektrální propustnost vybraných materiálů (různých typů stavebních skel, fólií a optických filtrů) pomocí spektrofotometru

Název: Měření osvětlení luxmetrem, porovnání s hygienickými normami

Měření spektra světelných zdrojů LED Osvětlovací soustavy - MOSV

Měření osvětlení. 1. Proměřte průměrnou osvětlenost v různých místnostech v areálu školy.

Měření umělého osvětlení. Ing. Tomáš Sousedík, METROLUX

BARVA POVRCHU TĚLESA A SVĚTLO

SOFTWARE PRO ANALÝZU LABORATORNÍCH MĚŘENÍ Z FYZIKY

Digitální učební materiál

Postup: Změřte osvětlení místnosti v zadaných bodech a vytvořte dvourozměrnou mapu osvětlení. 1. Zapněte luxmetr s připojenou sondou.

Praktikum III - Optika

CO OČI NEVIDÍ POMŮCKY NASTAVENÍ MĚŘICÍHO ZAŘÍZENÍ. Vzdělávací předmět: Fyzika. Tematický celek dle RVP: Elektromagnetické a světelně děje

Cv NS-i-3. Ústav nauky o budovách, 1. ročník, zimní semestr 2015/ Jan Paroubek, Zbyšek Stýblo

2 (3) kde S je plocha zdroje. Protože jas zdroje není závislý na směru, lze vztah (5) přepsat do tvaru:

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ

A5M13VSO MĚŘENÍ INTENZITY A SPEKTRA SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

ZADÁNÍ LABORATORNÍHO CVIČENÍ

Abstrakt. fotodioda a fototranzistor) a s jejich základními charakteristikami.

Protokol. Vzdáleně měřený experiment charakteristiky šesti různých zdrojů světla

Měření umělého osvětlení

Laboratorní úloha č.8 MĚŘENÍ STATICKÝCH A DYNAMICKÝCH CHARAKTERISTIK

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

Měření odrazu světla

LEDŽÁROVKA. 5W E K

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

Spektrální analyzátor Ocean optics

Tak co uděláme dnes? Dnes zvolíme pěknou designovou disciplínu osvětlení. I když je v tom více techniky a fyziky, než se zdá.

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 11. Měření světelných veličin

2.07 Kuchyně / Uživatelská úroveň / Graf hodnot (E)

Jsou všechny žárovky stejné?

VY_52_INOVACE_2NOV64. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

1. Srovnávací měření jasu monitorů pomocí Color Analyzeru a Chromametru

Posouzení denního osvětlení

ZAPOJENÍ REZISTORŮ VEDLE SEBE

světelný tok -Φ [ lm ] (lumen) Světelný tok udává, kolik světla celkem vyzáří zdroj do všech směrů.

Výpočet umělého osvětlení dle ČSN EN

ZŠ A MŠ NUČICE PŘÍSTAVBA

Laboratorní práce č. 4: Srovnání osvětlení a svítivosti žárovky a úsporné zářivky

Základním praktikum z optiky

S v ě t e l n ě t e c h n i c k ý p r o j e k t

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.IV

ZÁVISLOST OSVĚTLENÍ NA VZDÁLENOSTI OD SVĚTELNÉHO ZDROJE


Optické komunikace II Měření numerické apertury NA optických vláken

Měření tíhového zrychlení matematickým a reverzním kyvadlem

Laboratorní cvičení č.15. Název: Měření na optoelektronických prvcích. Zadání: Popis měřeného předmětu: Teoretický rozbor:

ZAPOJENÍ REZISTORŮ ZA SEBOU

Pracovní list žáka (ZŠ)

5.1 Měření barevných souřadnic světla pomocí Donaldsonova kolorimetru

4 Měření nelineárního odporu žárovky

2.05 Ložnice / Uživatelská úroveň / Graf hodnot (E)

Automatizační technika Měření č. 6- Analogové snímače

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

Polarizace čtvrtvlnovou destičkou

Fotometrie moderně s fototranzistorem a digitálním multimetrem

Účinky elektrického proudu. vzorová úloha (SŠ)

Fotoelektrické snímače

PAR16 MR16 B35 P45 R50 R63 A50 A60 A70 A80 A90. Ceny 07/ cesta k úsporám

Elektrické světlo příklady

Digitální učební materiál

Fyzika Pracovní list č. 7 Téma: Měření závislosti intenzity osvětlení na čase Mgr. Libor Lepík Student a konkurenceschopnost

Hodnocení termodegradace PVC folií

Měření výkonu jednofázového proudu

Výpočet umělého osvětlení dle ČSN EN

Obrázek 8.1: Základní části slunečního kolektoru

Teorie: Voltampérovou charakteristiku měříme v propustném i závěrném směru.

Spektrální charakteristiky

Spektrální charakteristiky optických komponentů

TECHNICKÉ POŽADAVKY A POPIS OVLÁDÁNÍ OSVĚTLENÍ HRACÍ PLOCHY

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

RD p. Jan Novák OP + Kuchyň. v. 1. Objednavatel:: pan Jan Novák Projekt NO:: 2015B148 Projekt:: RD Praha Vzor

4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte,

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

Hodnocení termodegradace PVC folií

Fotoelektrické snímače

CZ.1.07/1.1.14/ Inovace výuky v Písku a okolí Pracovní list. Automatizační cvičení. Konfigurace inteligentní instalace Ego-n

MOMENT SETRVAČNOSTI 2009 Tomáš BOROVIČKA B.11

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů logického obvodu, část 3-6-5

1) Bílá 4000K + UV (White 4000K + UV 380nm) v poměru W/UV 23:1 2) Červená - R (660nm) 3) Hluboká červená - FR (740nm)

DIGITÁLNÍ MĚŘIČ OSVĚTLENÍ AX-L230. Návod k obsluze

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

Korekční křivka napěťového transformátoru

Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem

DOPLNĚK 1 - BARVY LETECKÝCH POZEMNÍCH NÁVĚSTIDEL, ZNAČENÍ, ZNAKŮ A PANELŮ

16 Měření osvětlení Φ A

OBSAH Úvod 3 1. Denní světlo a sluneční záření v budovách

Určení plochy listu. > 3. KROK Plánování. Cíl aktivity 20 MINUT

DEO1 Stavební světelná technikavybrané

Referenční světelné studie

VOLTAMPÉROVÉ CHARAKTERISTIKY DIOD

1. Změřte Hallovo napětí v Ge v závislosti na proudu tekoucím vzorkem, magnetické indukci a teplotě. 2. Stanovte šířku zakázaného pásu W v Ge.

Laser Methane mini. Přenosný laserový detektor metanu Návod pro obsluhu. Zastoupení pro Českou republiku: Chromservis s.r.o.

Elektrický zdroj napětí

Návrh a realizace úloh do Fyzikálního praktika z mechaniky a termiky

Obrázek 2: Experimentální zařízení pro E-I. [1] Dřevěná základna [11] Plastové kolíčky [2] Laser s podstavcem a držákem [12] Kulaté černé nálepky [3]

Transkript:

FP 4 Měření parametrů světelných zdrojů a osvětlení Úkoly : 1. Určete a porovnejte normované prostorové vyzařovací charakteristiky určených světelných zdrojů (žárovky, LD dioda) pomocí fotogoniometru 2. Určete a porovnejte spektrální složení záření určených světelných zdrojů (žárovka, halogenová žárovka, LD dioda, laserová dioda, zářivka, slunce) pomocí spektrofotometru 3. Proveďte kolorimetrické vyhodnocení spektrálního složení záření různých světelných zdrojů a stanovte jejich ekvivalentní barevnou teplotu 4. Proveďte měření a posouzení osvětlení interiéru s pomocí digitálního luxmetru Postup : 1. Určení prostorové vyzařovací charakteristiky světelných zdrojů Měření bude prováděno na fotogoniometru Meopta, jehož principiální schéma je naznačeno na obrázku 1. Postup měření je následující: 1) měřený světelný zdroj (např. halogenovou žárovku, LD diodu) upneme do posuvného držáku. 2) výškově posouváme držákem žárovky tak dlouho, až se vlákno měřené žárovky nachází ve středu otočného kruhového ramena (odměříme posuvným měřítkem) 3) detektor záření, který je posuvně umístěn na kruhovém rameni fotogoniometru, nastavíme do výchozí polohy (bod, který se nachází na

ose základního hřídele fotogoniometru) a pomocí digitálního voltmetru změříme elektrický signál z fotodetektoru 4) začneme postupně odečítat úhlovou polohu otočného ramena ϕ a úhlovou polohu detektoru na kruhovém ramenu θ, tj. změříme signál z detektoru pro danou polohu ramena a detektoru. Signál z detektoru je přímo úměrný svítivosti vyšetřovaného světelného zdroje v uvedeném směru. Měřená žárovka Posuvný držák žárovky Základní hřídel Vodorovná stupnice Fotodetektor Otočné kruhové rameno s úhlovou stupnicí Podstavec Obr. 1: Schéma fotogoniometru Měření provádíme tím způsobem, že pro danou hodnotu θ detektoru ve svislém směru natáčíme kruhové rameno postupně ve vodorovném směru o úhel 30 o v celém rozsahu 0 o 360 o. Poté posuneme detektor na kruhovém ramenu o úhel 10 o a celé měření opakujeme (v opačném směru otáčení!!!). Pro jednotlivé polohy fotodetektoru zapisujeme hodnoty napětí do přiložených tabulek (každá trabulka pro 1 zdroj) a ty poté zadáme do počítače (šablona tabulky je uložena ve složce Dokumenty v souboru fotogoniometr_tabulka_template.xls). Při zpracování prováděného měření na počítači si každá skupina vytvoří nový adresář ve složce Dokumenty a do tohoto adresáře si překopíruje soubor s šablonou tabulky (fotogoniometr_tabulka_template.xls) pro vyplňování hodnot. Soubor přejmenujte a název zvolte podle měřeného zdroje napr. zarovka.xls). Hodnoty měřeného napětí se poté zadávají do tabulky na Listu1 (Obr 2).

Prostorová vyzařovací charakteristika 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Obr. 2: Tabulka pro zadávání dat Zadávané naměřené hodnoty se zpracují a upraví pomocí připraveného Fotogoniometr (viz.obr.3) - ikona programu je umístěna na pracovní ploše počítače. Obr. 3: Ukázka programu Fotogoniometr

Po spuštění tohoto programu je nutno načíst data pomocí standardního okna prostředí MS Windows. Program provede zpracování dat a umožňuje následný export grafických výstupů. Je možno provést export všech výstupů tj. 6 svislých řezů vyzařovací charakteristiky, které odpovídají jednotlivým polohám otočného kruhového ramena, pro něž bylo měření prováděno, prostorové grafické znázornění vyzařovací charakteristiky měřené žárovky a vodorovný řez θ = 90 o v rovině vlákna žárovky. Do výsledného protokolu o měření (úvodní hlavička je ve složce Dokumenty) bude zahrnut stručný teoretický úvod o základních fotometrických veličinách a použití vyzařovacích charakteristik světelných zdrojů v praxi, popis samotného fotometrického měření a naměřené numerické hodnoty v tabulkách. Pro každý světelný zdroj bude uveden graf normované prostorové vyzařovací charakteristiky a její dva nejvýznačnější svislé řezy (tj. dva navzájem kolmé řezy, které se nejvíce odlišují) a jeden vodorovný řez pro úhel θ = 90 o. Měl by být připojen komentář a závěr k uvedenému měření (tj. porovnání vyzařovacích charakteristik jednotlivých zdrojů). Při počítačovém zpracovávání v laboratoři je vhodné mít s sebou zálohovací médium pro uložení naměřených dat (USB disk). 2. Určení spektrálního složení záření světelných zdrojů Měření spektrálního složení záření vybraných světelných zdrojů (žárovek a diod) provedeme pomocí vláknové sondy spektrofotometru USB2000 od firmy Ocean Optics (obr.4). Obr. 4: Schéma měření spektrálního složení světelných zdrojů

Měření se provede následujícím způsobem: 1) do zdroje stejnosměrného elektrického napětí (12 V) se zapojí držák se světelným zdrojem (žárovkou nebo diodou) 2) žárovku postavíme na stojánek a provedeme měření spektrálního složení záření vybraných světelných zdrojů pomocí ovládacího software spektrofotometru OOIBase32, ke kterému je přiložen podrobný návod. Při práci se spektrofotometrem dbejte pokynů vyučujícího. 3. Kolorimetrické vyhodnocení spektrálního složení záření světelných zdrojů S pomocí ovládacího software ke spektrofotometru Spectra Suite proveďte kolorimetrické vyhodnocení spektrálního složení záření různých světelných zdrojů a stanovte tzv. ekvivalentní barevnou teplotu testovaných světelných zdrojů (obr.5). Obr. 5: kvivalentní barevná teplota kolorimetrický trojúhelník Zdroj záření s ekvivalentní barevnou teplotou T má z hlediska lidského vnímání stejnou chromatičnost ( stejnou barevnost ) jako záření absolutně černého tělesa o teplotě T.

4. Měření a posouzení osvětlení interiéru s pomocí digitálního luxmetru Proveďte měření osvětlení pracovní plochy s využitím digitálního luxmetru. Pro různé typy prostor a různé druhy pracovní činnosti jsou stanoveny minimální hodnoty intenzity osvětlení. Pro ukázku jsou uvedeny některé minimální hygienické limity pro osvětlení vnitřních prostor v následující tabulce (Tab 1) Požadavek umělého Místo, případně činnost osvětlení v lx 50 až 100 Celkové nebo odstupňované osvětlení obytné místnosti s místním osvětlením 200 až 500 Celkové nebo odstupňované osvětlení pracovních prostorů bez místního osvětlení 200 Společné jídlo 300 Studium, psaní, kreslení, kuchyňské práce aj. 500 Jemné ruční práce 75 Komunikace v bytě 100 Obytné kuchyně, koupelny, WC Tab. 1 - Požadavky na umělé osvětlení podle ČSN 36 0452 Umělé osvětlení obytných budov Měření se provádí ve srovnávací rovině (ve výšce 0,85m nad podlahou) na pravidelné síti měřicích bodů s maximálním rozestupem 20 cm. Minimální počet měřicích bodů n při měření celkového osvětlení místnosti lze určit jako 1 ab n = =, k 5h( a + b) kde a, b jsou rozměry měřené místnosti, h je výška svítidla nad srovnávací rovinou a k je tzv. činitel místnosti. Pro hodnocení horizontálního osvětlení pracovní plochy pak používáme následující charakteristiky: Průměrná hodnota osvětlení P, HR n HR, i i= = 1 n

Maximální hodnota osvětlení Minimální hodnota osvětlení Rovnoměrnost osvětlení max, HR = max( HR, min, HR = min( HR, r = min, HR P, HR i i ) ) Hodnoty rovnoměrnosti osvětlení musí splňovat následující podmínky: Pro trvalý pobyt r 0,65 (1:1,5 ) Pro krátkodobý pobyt r 0,40 (1: 2,5) Pro občasný pobyt. r 0,10 (1:10) Vlastní měření osvětlení pracovní plochy pomocí digitálního luxmetru provádějte následujícím způsobem. Zapněte zdroj světla a postupně proměřte intenzitu osvětlení na pravidelné síti bodů. Měření provádějte v rovině desky stolu (tj. ve výšce 85 cm nad podlahou = srovnávací rovina) na pravidelné síti měřicích bodů s rozestupem 10 cm (Obr 6). Obr. 6: Měření intenzity osvětlení pracovní plochy

Provedené měření zpracujte na počítači v prostředí Matlab a vytvořte graf znázorňující průběh intenzity osvětlení ve srovnávací rovině. Vytvořte 2D graf tzv. izoluxních křivek (Obr. 7) křivky se stejnou intenzitou osvětlení a 3D graf znázorňující intenzitu osvětlení. Obr. 7: Izoluxní křivky křivky stejného osvětlení Na základě provedeného měření posuďte zda dané osvětlení splňuje normové požadavky na umělé osvětlení pracovního prostoru. Pomůcky : fotogoniometr Meopta, spektrofotometr USB2000, digitální voltmetr, posuvné měřítko, měřené světelné zdroje, zdroj stejnosměrného napětí, digitální luxmetr.