Перейти к содержанию

    

Контроль светового потока светодиода

Коллеги!

Необходимо реализовать контроль светового потока от светодиода и по определенному порогу дать отсечку, что светодиод неработоспособен.

Со временем (и не только с ним) - мощность излучения падает и надо знать точно: стОит ли его менять или нет?

 

Пораскинув мозгами - решил, что лучше всего это делать так: ставим направленный фотодиод и в момент измерения - подаем на светодиод определенную частоту, а после фотодиода полосовой фильтр. Таким образом, мы отвяжемся от постоянной составляющей света, которая может быть в 10 раз больше потока со светодиода.

 

Но вот незадача - как дальше детектировать уровень сигнала - не могу придумать.

Вариант 1: напрямую измерять величину колебания после фильтра (точнее считать площадь синусоиды) - неплохо, но придется настраивать каждый экземпляр, да и АЦП нужен быстрый и точный.

Вариант 2: выпрямить колебания и на пиковый детектор или интегратор - измерять постоянную составляющую. Неплохо, но надо быть уверенным, что форма правильная (для ПД) и постоянную времени высчитывать (для интегратора).

Вариант 3: сделать синхронное детектирование. Но как-то схемка перестает быть маленькой, да и регулировка каждого экземпляра потребуется.

 

Вопрос: какой вариант лучше с т.з. реализации (чтоб без регулировки, мало места и было точно) ? И есть ли еще какие-нибудь варианты?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Калибровать придется любую схему, т.к. чувствительность фотодиода болтается от экземпляра к экземпляру.

Я бы сделал по следующей схеме: светодиод выдает импульсы с частотой 10-20 Гц, сигнал с фотодиода усилить по переменному току, далее подать на АЦП, затем сделать псевдо-синхронное детектирование в смысле, что без опорного сигнала - поискать высокий и низкий уровни, вычесть одно из другого и усреднить. Зоны фронтов выкинуть. Сделать это можно на двух деталях - операционнике и микроконтроллере общей стоимостью два зеленых рубля.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Коллеги!

Необходимо реализовать контроль светового потока от светодиода и по определенному порогу дать отсечку, что светодиод неработоспособен.

Со временем (и не только с ним) - мощность излучения падает и надо знать точно: стОит ли его менять или нет?

 

Пораскинув мозгами - решил, что лучше всего это делать так: ставим направленный фотодиод и в момент измерения...

..........................

Вопрос: какой вариант лучше с т.з. реализации (чтоб без регулировки, мало места и было точно) ? И есть ли еще какие-нибудь варианты?

Мсм, Вы привели 3 варианта исполнения Вами же придуманной системы измерения параметров, и теперь хотите спросить, какой из них наиболее наименее плох?

Для начала - следовало бы привести геометрию системы, и что там можно ставить, и куда.

 

А ежели хотите знать подход профессиональный альтернативный - так электрические параметры СИД (падение напряжения при заданном токе и температуре) вполне соответствуют степени его деградации.

Попробуйте найти статьи по теме - авось, надобность в направленных фотодиодах и синхронных детекторах отпадёт сама собой. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Мсм, Вы привели 3 варианта исполнения Вами же придуманной системы измерения параметров, и теперь хотите спросить, какой из них наиболее наименее плох?

Для начала - следовало бы привести геометрию системы, и что там можно ставить, и куда.

 

А ежели хотите знать подход профессиональный альтернативный - так электрические параметры СИД (падение напряжения при заданном токе и температуре) вполне соответствуют степени его деградации.

Попробуйте найти статьи по теме - авось, надобность в направленных фотодиодах и синхронных детекторах отпадёт сама собой. :)

 

Геометрия системы ту ни к чему. Я спрашивал про схемотехнику: как проще, точнее и менее объемного (с т.з. количества компонентов) - выполнить измерения.

Касаемо измерения напряжения при токе и температуре. Я почитал про это, но мне кажется, что такое измерение будет похоже на шарлатанство. В частности вот тут на стр.89 дают графики которые меня пугают. Т.е. во-первых - падение напряжения у одних увеличивается, а у других падает. Причем на разных токах (с разницей в 30%) - графики могут вести себя по-другому.

Где мне получить эталонный график, чтобы относительно его рассчитывать ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Коллеги!

Необходимо реализовать контроль светового потока от светодиода и по определенному порогу дать отсечку, что светодиод неработоспособен.

Совершенно непонятно, что и где Вы собираетесь измерять. Где у Вас мало места? Как часто измерять, с какой точностью, с какого расстояния... и зачем все это?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяюсь к вопросу.

 

И нет ли здесь противоречия:

Вопрос: какой вариант лучше с т.з. реализации (чтоб без регулировки, мало места и было точно) ?

Необходимо реализовать контроль светового потока от светодиода и по определенному порогу дать отсечку

Порог-то как задавать будете без регулировки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Совершенно непонятно, что и где Вы собираетесь измерять. Где у Вас мало места? Как часто измерять, с какой точностью, с какого расстояния... и зачем все это?

Есть система освещения, где указаны требования к минимальному световому потоку. При снижении светового потока - необходимо сказать пользователю, что лампу надо заменить. Причем габариты ламп - довольно скромные.

Чтобы сделать контроль, я хочу сбоку поставить фотодиод, который бы получал часть светового потока от светодиода и на его основе - принималось решение - надо менять лампу или нет.

 

Точность: если с точностью 0,1 от номинала - будет хорошо. Расстояние между свето- и фотодиодом: 10-15 мм.

Частота измерений - раз в 2-10 часов (не сильно принципиально).

 

Причем есть особенность: возможна засветка этого фотодиода от Солнца с потоком - раз 5-10 больше, чем от светодиода.

 

Herz:

Да, без регулировки скорее всего не обойтись.

 

Для варианта 1: надо фильтр, усилитель с переключаемым коэффициентом и АЦП (на 10-30 Ксэмплов). АЦП можно взять в микроконтроллере - это правда.

Для варианта 2: надо фильтр, усилитель с переключаемым коэффициентом, выпрямитель колебания, пиковый детектор/интегратор, медленное АЦП.

Для варианта 3: синхронное детектирование. Не представляю как это сделать в аналоговом виде на дискретных компонентах с приемлимой точностью.

Какова будет точность измерений по каждому варианту ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Причем есть особенность: возможна засветка этого фотодиода от Солнца с потоком - раз 5-10 больше, чем от светодиода.

Тогда вам нужен контрольный фотодиод, который направлен на внешнюю засветку. И калибровать фотодиоды на абсолютную яркость, чтобы корректно вычитать. А еще всё это будет сильно плыть от температуры...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

 

Развелось тут умных ламп в гениальных домах. Какая-то пандемия.

Сегодня покупал водонагреватель. Один нормальный, а другой, такого же объема и мощности, втрое дороже, той же фирмы-изготовителя. Но он говорит занудным голосом "Спасибо за подогретую воду!". И температуру не просто ручкой устанавливают, а кнопочками и по дисплею. Жаль, что еще не махалками, как в смартфонах.

Зато, программисты трудоустроились возле обыкновенного бойлера. Дорогая и бессмысленная нашлепка эта быстро сломается, а пока будет работать - ничего кроме раздражения через три дня не принесет

Клиент и так догадается сменить лампу если станет темновато. А пугать его своей бесполезной нашлепкой с процессором, и АЦП, и сложным фильтром... Чепуха это.

Я-то думал, что это в процессе производства для контроля светового потока. Не мог понять почему это нельзя делать в затемненном помещении стандартным люксометром.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
подаем на светодиод определенную частоту

Если это позволяется, то задачу несравненно легче решить не подачей частоты и прочей фантастикой, а банальным полным включением/выключением измеряемого светодиода и калибровкой фотодиода эталонным светодиодом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Если это позволяется, то задачу несравненно легче решить не подачей частоты и прочей фантастикой, а банальным полным включением/выключением измеряемого светодиода и калибровкой фотодиода эталонным светодиодом.

1. Действительно - как-то не подумал, что можно просто не включать светодиод, что замерить внешнюю подсветку. Спасибо за идею!

2. Про калибровку эталонным светодиодом - да, так и планирую отвязываться от дрейфов фотодиода.

 

Тут правда есть еще один способ решения данной задачи: можно тупо считать время наработки и температуру. А далее по графику от производителя - рассчитывать световой поток. Это существенно проще, но и ошибка - существенно большое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Геометрия системы ту ни к чему.
Мды?

А по мне, так это основное.

 

Я спрашивал про схемотехнику: как проще, точнее и менее объемного (с т.з. количества компонентов) - выполнить измерения.
Любая схемотехника никуда не годится, пока Вы имеете смутные представления, что, куда, и зачем ставить, и что конкретно нужно измерять.

 

 

Касаемо измерения напряжения при токе и температуре. Я почитал про это, но мне кажется, что такое измерение будет похоже на шарлатанство.
Это только кажется.

 

Где мне получить эталонный график, чтобы относительно его рассчитывать ?
Даташитов здесь, конечно, недостаточно.

Я встречал статьи на эту тему; к сожалению, с ходу привести не могу.

Можно выяснить экспериментальным путём. Например, путём искусственного состаривания СИД, с замером начальных и конечных параметров при заданных условиях.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Возможно мощность излучения светодиода прямо пропорциональна току потребления? Если конечно не учитывать других факторов таких как загрязнение светодиодов и т.п. Также я думаю, что при разной освещенности светодиода, он потребляет разный ток, так как светодиод может работать как и фотодиод.) Нужно эксперементировать практически.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Возможно мощность излучения светодиода прямо пропорциональна току потребления? Если конечно не учитывать других факторов таких как загрязнение светодиодов и т.п.

Если конечно не учитывать, то всё просто, но кристалл сильно греется , а люминофор и кристалл со временем деградируют.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Если конечно не учитывать, то всё просто, но кристалл сильно греется , а люминофор и кристалл со временем деградируют.

Когда греется ток потребления изменяется, изменяется и излучение. При деградации также изменяются параметры. Это надо эксперементировать)). У фотодиода также деградация есть). Я уверен, что если световой волне есть препятствия, то изменяются какие то параметры.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация