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OL0028 - Ambient Light Analyzer

Der Ambient Light Analyzer OL0028 ist für die Messung der Beleuchtungsstärke in der Einheit Lux [lx] sowie der Farbe des einfallenden Lichtes entwickelt worden. Das Messgerät kann mobil genutzt werden verfügt aber auch über eine Montagemöglichkeit die z.B. bei ortsfesten Langzeitmessungen hilfreich ist.

Sowohl die Spannungsversorgung als auch die Kommunikation erfolgt über einen Standard USB Anschluss. Dabei meldet sich das Messgerät als USB HID Device beim Betriebssystem an. Dadurch dass diese Geräteklasse bei allen gängigen Betriebssystemen bereits im Betriebssystem verankert ist entfällt die Notwendigkeit für eine zusätzliche Treiberinstallation! Das macht es außerdem relativ einfach das Messgerät in anwendungsspezifische Software zu integrieren. Zu diesem Zweck steht auch eine umfangreiche Dokumentation des Befehlssatzes zur Verfügung.

Bei der Beurteilung der Genauigkeit von Beleuchtungsstärkemessgeräten, insbesondere von solchen die auf Filtern basieren, wird am Markt sehr häufig auf die Anpassung der tatsächlichen Filterfunktion an die V(λ) Funktion verwiesen wie es z.B. auch in der DIN 5032 oder der EN 13032 definiert und gefordert wird. Fehler in der realen Filterfunktion führen zu Messfehlern. Und fatalerweise sind diese Fehler nicht für jede Lichtquellentype gleich groß! Prinzipiell könnte z.B. eine rote LED sehr präzise vermessen werden während gleichzeitig ein blaue LED einen sehr großen Messfehler beim gleichen Filter ergeben würde.

Aus der Art wie die DIN 5032 die „Qualität“ unterschiedlicher Klassen beurteilt (Stichwort „f1` Index“) lässt sich also trotzdem keine allgemeingültige zuverlässige Aussage über die zu erwartende Messgenauigkeit ableiten. Das gilt insbesondere dann wenn die Lichtquellen die vermessen werden sollen auf LEDs basieren oder sonst wie starke Energieanteile in „schmalbandigen Peaks“ enthalten.

Da es in der Praxis sehr aufwändig ist entsprechende Filter physikalisch präzise, also „V(λ) konform“, zu realisieren gibt es teilweise erhebliche Unterschiede in den am Markt verfügbaren Messgeräten für die Beleuchtungsstärke. Und das, obwohl wie oben beschrieben, ein kalibriertes und als „Klasse B“ gekennzeichnetes Gerät sehr hoher Genauigkeit ohne weiteres deutlich schlechtere Ergebnisse liefern kann als ein ebenfalls kalibriertes „Klasse C“ Gerät.

Viele Messgeräte ermöglichen es mit lichtquellenspezifischen Korrekturfaktoren zu arbeiten. Das ist sicher hilfreich, macht es dem Endanwender aber trotzdem oft schwer den geeigneten Faktor auszuwählen. Auch hier ergeben sich gerade bei den modernen LED basierten Lichtquellen große Probleme.

Der Ambient Light Analyzer OL0028 kann nicht nur die Beleuchtungsstärke messen, sondern eben auch die Farbe des einfallenden Lichtes. Dazu wird bereits im Frontend ein an die CIE1931 angepasster XYZ-Sensor verwendet. Hier bildet speziell der Y-Kanal die benötigte V(λ) Funktion ab. Betrachtet man nur diesen Y-Kanal so ergibt sich dafür ein Messgerät der „Klasse C“.

Die mitgelieferte Werkskalibrierung für den OL0028 erfolgt auf Basis einer NIST rückführbaren Kalibrierlampe die einem breitbandigen Strahler entspricht. Diese Kalibrierung gilt für die unveränderte reale V(λ) Funktion des verwendeten Sensors und entspricht somit dem was gängige Luxmeter der „Klasse C“ auch erfüllen. Zusätzlich wird mit Hilfe eines von uns entwickelten Verfahrens eine weitere Werkskalibrierung erzeugt die dann für alle Planckschen Strahler von 2000K bis 10000K gilt und für die NIST Lampe auch kontrolliert und dokumentiert wird.  Beide Werkskalibrierungen werden von uns entsprechend zertifiziert.

Der Benutzer kann aber nicht nur zwischen diesen beiden Kalibrierungen beliebig auswählen, sondern es stehen 253 weitere Kalibriersätze zur Verfügung die auf Basis gängiger Matrix-Kalibrierungen eine präzise Anpassung nicht nur der gemessenen Beleuchtungsstärke, sondern auch der Farbwerte ermöglicht. Der große Unterschied zu den sonst für Luxmeter üblichen Korrekturfaktoren besteht darin, dass eine solche User-Kalibrierung auch spektral in die Filterfunktionen eingreift und somit eine genauere und tolerantere Korrektur zulässt.

Und wie der Name schon andeutet - eine solche Kalibrierung kann auch vom User selbst vorgenommen werden wenn ihm geeignete Referenzen zur Verfügung stehen.

Wir unterstützen das mit entsprechenden Tools, können für Sie aber auch kundenspezifische Werkskalibrierungen durchführen und dokumentieren und so sicherstellen das Ihre Messergebnisse optimal auf die Eigenschaften Ihrer spezifischen Anwendung angepasst sind.

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Technische Daten

Spannungs­versorgungUSB 5V
Stromaufnahme35mA
Anschluss
  • Austauschbares USB 2.0 Kabel, USB-Micro-B Buchse, Zugentlastung am Gerät schraubbar
  • Digital-IO, 3 x Buchsenkontakte im Raster 2.54mm. Geeignet zur Aufnahme von Präzisions-Stiftleisten
Wellenlängen­bereichVIS, 380nm – 780nm
Messgröße
  • Beleuchtungsstärke in [lx]
  • CIE XYZ (CIE1931 2° Standard Observer)
  • Chromaticity xy, Farbtemperatur CCT, dominante Wellenlänge Ldom (berechnet)
Optik
  • Feste Optik mit Diffusor zur Cosine-Korrektur
  • Sehr empfindlicher XYZ Sensor basierend auf langzeitstabilen Glas-Interferenzfiltern
Messverfahren und Parameter
  • Integrierender A/D-Wandler zur direkten Messung der Fotoströme
  • XYZ Sensor im Front-End
  • Integrationszeit von 1ms bis 1024ms in 11 Stufen
  • Analogverstärkung in 5 Stufen
  • Mittelwertbildung über 1 bis 1024 Messungen
Kalibrierung des Messgerätes
  • Serienmäßige Werkskalibrierung bezogen auf einen „NIST Traceable Spectral Irradiance Standard“ (200W Quartz Halogen Lampe)
  • Basierend auf spektralen Daten einer Referenzlichtquelle sowie präzise vermessenen, individuellen Filterfunktionen des Messgerätes kann ohne reale Messungen (OPTO4L VirtuCal) eine User-Kalibrierung auf neue Lichtquellentypen vorgenommen werden
  • Getrennte Kalibrierung für Farbe und Intensität
Anzahl der möglichen User-Kalibrierungen
  • 256 User-Kalibrierung im Gerät remanent speicherbar
  • Jederzeit durch den Benutzer an neue Lichtquellentypen anpassbar
Digital-IO
  • 1 Ausgang, 3.3V/40mA
  • 1 Eingang, Pull-Down Kontakt, Iin<1mA
Kommunikation
  • Text lesbares Kommando-Set, über Terminalfunktionen geeigneter Tools direkt durch den Anwender nutzbar
  • USB HID Klasse, keine Treiber nötig ab WIN7, iOS und Android
  • Reine Master/Slave Kommunikation in Blöcken von 64 Byte, 4ms Zykluszeit
  • Firmware-Update jederzeit möglich
MessbereichBeleuchtungsstärke <0.1 Lux bis >100000 Lux
Genauigkeit
(nach lichtquellen­spezifischer erweiterter Kalibrierung)
  • Beleuchtungsstärke ±3% im Bereich 1 Lux bis 100000 Lux
  • Chromaticity ±0.0025 bei ca. 3000K, ±0.007 für monochrome Farben
  • Wiederholgenauigkeit ±0.00005
GehäuseKunststoff PA12, schwarz lackiert
Gewicht (ohne Kabel)35 g
Temperaturbereich10°C bis 60°C
(interne Kompensation im Bereich 10°C bis 55°C)