Schonmal an eine Lumenmessung gedacht?

[Orngrimm]

Ich sehe, ihr habt bereits einige Lux-Messungen gemacht.
Lux ist meines Wissens Lumen/m^2 also die Leuchtdichte (Wie hell ist ein bestimmter Punkt).
Da dies meines Meinung nach nur ein schlechter Wert ist für Vergleiche (Warum, später) habe ich mir mal Gedanken gemacht, wie man die Lichtmenge, also Lumen messen kann.

Folgende Grundidee kam mir:
Eine Solarzelle wandelt Photonen in Elektronen um mit einem bestimmten Wirkungsgrad. Da aber auch Infrarot (Wärme) teilweise bei den Solarzellen Strom generiert, sollte dies geblockt werden. Wie? durch einen einfachen IR-Filter. Gibts bei jedem Fotogeschäft als Objektivfilter.
Dann die Lampe so auf die Solarzelle (Sollte schon eine gewisse Grösse haben) richten, dass der ganze Thow und Spill drauf ist.
Nun kann man anhand des Stromes (oder muss man da die Maximal-Leistung nehmen?) die Lumens ablesen.
Klar müsste das Ding vorher mit mindestens 3 bekannten Lumen-Werten kalibriert werden...

Folgende Sachen sind mir dabei noch nicht ganz klar:
- Was machen mit der Innenseite der Box in der die Solarzelle zitzt? Verspiegeln damit alles irgendwann auf die Zelle trifft? Schwatz auskleiden zum schlucken? Weiss zum streuen?
- Woher einigermassen gesicherte Lumenwerte bekommen? Könnte man eine 3 LEDs mit bekanntem Binning kaufen und dann mit definiertem Strom betreiben, was eine einigermassen bekannte Lumenmenge geben sollte?
- Muss man die Solarzelle kühlen? Denn mit meiner Trustfire TR-3T6 (Ca 15W Elektrisch) wird eine schwarze, wärme nichtleitende Fläche in ca 4cm Abstand 106°C nach kürzester Zeit. Gemessen mit der FLiR-Kamera...

Rede ich hier Unsinn oder hat die Idee was und sollte weiter verfolgt werden?

Es wäre auch praktisch, mal die Lumen einer TaLa zu kennen zusammen mit den Lux der einzelnen Strahlbereiche (Throw und Spill).
So könnte man auch sehen, wieviel der Lichtmenge im Throw und vieviel im Spill ist. Einfach Gesamtlumenzahl proportional auf die Throw und Spill-Flächen aufgeteilt... Könnte teilweise noch interessante Resultate liefern...

So. Hier ist meine Idee.
Nun schüttelt den Kopf und belehrt mich, dass dies Schwachsinn ist.
Oder wenn ihr meint dass es eine tolle Idee ist, gebt mir eure Inputs aus unzähligen Mannjahren Erfahrungen.

 

[Xandre]

Ulbricht-Kugel

Gruß Xandre

 

[RC-Drehteile]

ja, ne Ulbricht Kugel, das wäre die Ideal lösung.

Aber die Idee war ja, das mit "Haushaltsmitteln" zu machen. die Idee ist gar nicht so doof. Wo ich mir aber nicht sicher bin, ist folgender Aspekt:

Steigt die produzierte Strommenge proportional mit der Lichtitensität?

das heißt, wenn bei 10Lumen pro cm² 0,05W erzeugt werden, sind das dann bei 100Lumen pro cm² 0,5W ? oder weniger, weil dann die Effizienz nachlässt ?

Also umgekehrt wie bei LEDs, die bei niedriger Ansteuerung auch effizienter sind als bei max Belastung. Weil das würde das Vorhaben so kompliziert machen, ja wenn nicht sogar unmöglich, dass man davon absehen müsste. Aber dafür kenne ich die Eigenschaften einer Photovoltaik Zelle nicht.

Solarzelle ist unangebracht, die macht nur Wasser warm ( hat sich zwar anders eingebürgert, ich wollte es nur erwähnen ).

eine geeichte Lichtquelle wäre weniger das Problem....
Aber darum kümmert man sich, wenn das Messgerät soweit fertig ist.

viele Grüße
Michael

 

[Orngrimm]

Hm... Interessante Gedanken.
Wenn mich mein Wissen nicht völlig im Stich lässt ist die Antwort auf die Propoertianalität ein klares "Vielleicht".
Grundsätzlich ist es proportional, wenn man sich die Vorgänge der Wandlung am P-N-Übergang des Siliziums anschaut. Jedes Photon hat eine gewisse Wahrscheinlichkeit (10-15% je nach Zelle) ein Elektron freizuschlagen. Somit: Je mehr Photonen desto mehr Elektronen (gleich mehr Strom).
ABER: Dies lässt sich vermutlich nicht unendlich steigern. Wenn man 1m^2 Sonnenlicht auf 1dm^2 Solarzelle fokussiert, wird die Solarzelle wohl NICHT 100x soviel Elektronen produzieren wie wenn sie einfach so an der Sonne liegt. Vermutlich wird es so im Bereich 80-90x sein (Wilde Schätzung).
Denn nun wird das Silizium heiss und ist somit ungeeigneter zur Umwandlung Photonen --> Elektronen. Unter anderem darum (und weil es massiv bessere Typen und Quali sind) haben die Solarzellen im All auch so ne geile Effizienz.

Weil das würde das Vorhaben so kompliziert machen, ja wenn nicht sogar unmöglich, dass man davon absehen müsste

Warum? Im da meinen Messtechnik-Profax zu zitieren: "Mit einem rostigen Nagel können sie alles messen meine Herren. Ist nur eine Frage der Kalibration."
Normalerweise folgen solche Kurven aber einer Regel... Meistens ein Polynom bis maximal 2. oder 3. Potenz. Das ist nicht schwer in einem Mikroproz. zu rechnen und zu kalibrieren.
Selbst wenn es eine wilde Kurve ist (also eine, die keiner wirklichen Formel folgt, was ich aber nicht glaube) so wäre da immernoch der gute alte Lagrange mit seiner Polynominterpolation zu haben. Klar wäre das dann nicht mehr auf einem ATTiny zu machen, aber ein LabVIEW-cödchen hat das Ruckzuck gemacht (In fact: Habe ich schon genutzt für eine Leistungsmessung im sub-mikrowatt-Bereich).

Und ja: Eine Ulbricht-kugel (mit 1m^3) kenne ich, will ich aber (Wie bereits gesagt wurde) nicht nachbauen. Mit schwebt was schnuckeliges kleines vor... So ein Kasten 15x15x15 cm vielleicht. Alle Materialien müssen von jedem hier einfach besorgt werden können. Idealerweise ist nur eine Stichsäge, Schrauben, Leim, Holz, Handelsübliche Photovoltaik und einfachste Elektronik involviert.
Allenfalls tauche ich mal in die unterdessen so populären Arduinos ab für das Auslesen, Umrechnen und Ausgeben der Lumen.
Der Code ist bereits von anderen Geschrieben worden und die Sensoren sind wenige Euronen (oder gratis-Sample, wie ich es normalerweise mache).

Solarzelle ist unangebracht, die macht nur Wasser warm

Hä? Das verstehe ich nicht. Insider?
Meinst du, dass die Solarzelle mehr Energie braucht um hergestellt zu werden als sie in ihrem Leben abgibt ("Graue Energie > weisse Energie")? Ist zwar nicht mehr so und auch nicht der Punkt dieses Threads, trotzdem verstehe ich deinen Satz nicht... Sorry.

eine geeichte Lichtquelle wäre weniger das Problem....

Aha? Na da bin ich mal gespannt! Wie hast du dir das vorgestellt?

 

[sma]

Dann die Lampe so auf die Solarzelle (Sollte schon eine gewisse Grösse haben) richten, dass der ganze Thow und Spill drauf ist. Nun kann man anhand des Stromes (oder muss man da die Maximal-Leistung nehmen?) die Lumens ablesen.

Das klingt natürlich verlockend,

Selbst wenn es eine wilde Kurve ist (also eine, die keiner wirklichen Formel folgt, was ich aber nicht glaube) so wäre da immernoch der gute alte Lagrange mit seiner Polynominterpolation zu haben.

Aber bei der obigen Meßmethode wird doch alles aufsummiert.
Bei nichtlinearen Kurven funktioniert das nicht mehr,
d.h. nun müßtest Du das Abbild z.B. fein ab-rastern?

 

[Orngrimm]

Aber bei der obigen Meßmethode wird doch alles aufsummiert.

Das ist der Sinn dahinter, ja. Denn was mich interessieren würde ist die lichtMENGE (Integral der Intensität über die Gesamtfläche des Kegels) der Lampen.

Bei nichtlinearen Kurven funktioniert das nicht mehr,
d.h. nun müßtest Du das Abbild z.B. fein ab-rastern?

Jein. Nur wenn es eine "Wilde" Kurve ist. Wenn die Zelle einer Regel folgt (und zu 99% tut sie das) so ist nur die Regel anzuwenden (zb ein Polynom 3. Grades) und der Output ist linearisiert.
Ist ein absolutes Standartvorgehen in der Messtechnik. Wie sonst hätte ich in der Bude 6W bis 120 Mikrowatt mit einer durchgehenden Genauigkeit von schlechtestenfalls 0.17% Abweichung messen können mit meinem Selbstbau-Messgerät? 20 Werte dazwischen aufgenommen (Rohwert + Wert aus dem Kalibrator), Kurvenformel daraus gerechnet und abgespeichert.Dann die eintrudelnden Werte durch die Formel jagen und raus kommt der kalibrierte Wert.
Das sollte auch bei einer (vermutlich) ziemlich linearen Solarzelle gehen.
Wie gesagt, denke ich, dass sie gegen oben (Hohe Lumen) langsam einknickt, dies aber nicht "wild" und eventuell sogar erst bei Bereichen, die wir (noch) nicht bei TaLa's haben...

Für den IR-Sperrfilter habe ich unterdessen gesehen, dass die IR-Filter (günstig) bei Fotoobjektiven genau das gegenteil sind: Die filtern alles raus AUSSER IR. Mist.
Und ein IR-Sperrfilter ist doch relativ teuer (um 50 Eu).
Aber siehe da: IFOHA - Infrarot Schutzfolien - Sonnenschutzfolie von klar bis silber
Habe die mal angefragt, was man für diese Anwendung nehmen sollte (Alles IR raus, sonst komplett durchlassend).

Edit:
Wikipedia meint sogar, dass die Effizienz steigt bei mehr licht, da die Leerlaufspannung ansteigt. Aber dies ist auf die Leistung abgemünzt. Ich weiss noch nicht ob ich den MPP anschauen muss oder nur den Strom. Aber die Reden von Faktoren der Lichtstärke um 500x gegenüber der normalen Sonneneinstrahlung (1kW/m^2)!
MPP=Maximal power point.

 

[Rafunzel]

ohje, geht´s auch etwas "volksnaher" - ich meine, wenn ihr das dann ausdiskutiert habt, wäre es schön, wenn man eine allgemein verständliche Form hätte - nix für ungut!

Grüße,
Rafunzel

 

[Orngrimm]

Hehehe

Ist eigendlich recht einfach:
1.: Man miss den Output der Zelle bei mehreren bekannten Lumenzahlen. Mindestens 3 Stk, Besser 5 und mehr.
2.: Man schaut, was für eine Korrelation dazwischen ist. Oftmals nur ein Faktor + Offset. Manchmal ist auch ein Polynom (Eine Kurve). Je verkorkster die Kurve ist, desto mehr bekannte Messpunkte sollten es sein.
3.: Nun kann man loslegen und rechnet einfach von jedem zu messenden Wert mit Hilfe der Formel die Lumenzahl aus.

Also Stand der Dinge:
Unbekannt:
- Einfluss des Spektrums bei der Solarzelle
- Ob der MPP die Messgrösse ist (Max Watt der Zelle) oder ob der Strom (Nicht Spannunsgeinbrechend) ausschlaggebend ist
- Ob die Solarzelle direkt von der TaLa beschienen werden sollte (Wie oben beschrieben) oder 90° in der Box stehen sollte (Sieh Ulbricht-Kugel)


Vermutlich in den Griff zu bekommen:
- Korrelation der Solarzelle [Output] zu Lumen
- Lieferant günstiger polykristalliner Solar-Waver. Bestes Angebot war 10x 6"x6" für 42$ oder 10x 5"x5" für 27$ bislang.
- Ob die IR-Sperrfolie was taugt

Geklärt:
- Innenseite der Box sollte weiss streuend sein. Siehe Auskleidung einer Ulbricht-Kugel

Idee:
- Messung der Zelle, Umrechnen und Ausgabe wenn möglich mit einem Mikroproz als schöne Lösung
- Messung der Zelle von hand möglich, Umrechnung von Hand möglich. Könnte dazu entweder ne Formel machen oder (für die Math-Ungeübten) ein PHP-Script auf ner Homepage.
- Allenfalls die Solarzelle dissen und anstelle zB einen ALS von Ambient Light Sensor (ALS)| Advanced Light Sensing Products | TAOS nehmen, da die "Human eye response" auf das Spektrum haben. Würde aber Mikroproz erfordern, da Bussystem.

 

[nightlight]

sehr interessant deine Ausführungen, ich habe eine Solarzelle im Keller stehen (ist eine 12V-2A/24W)

Ich werde morgen mal ein paar Messungen durchführen und sehen ob da irgendein zusammenhang erkennbar ist.

Gruß Steph

 

[sma]

[...] was mich interessieren würde ist die lichtMENGE (Integral der Intensität über die Gesamtfläche des Kegels) der Lampen.

Ja, da konnte ich noch ganz folgen. Aber ab dem Moment der Nichtlinearität nicht mehr.

Beispiel:

Zwei 3x3 Felder mit in der Summe gleichen wahren Gesamt-Intensitäten, nur unterschiedlich verteilt

Feld-1 Feld-2 (bei beiden ist die Gesamtsumme 11)
111 111
131 221
111 111

und dann - Kennlinie hier quadratisch - das Meßergebnis wieder als Summe

Feld-1 Feld-2
111 111
191 441
111 111

Summe
17 15

Hier scheint Feld-2 kleiner, denn ist es im "Nachteil", weil beim anderen
der Wert 3 sich unverhältnismäßig überhöht auswirkt. Kannst Du das Dilemma auflösen?

 

[Maiger]

Solarzelle ist unangebracht, die macht nur Wasser warm ( hat sich zwar anders eingebürgert, ich wollte es nur erwähnen ).

Hallo Michael,

Orngrimm hat schon Recht, wenn er von einer Solarzelle spricht.

Warmwasser erzeugen ... Sonnenkollektor oder Solarkollektor
Strom erzeugen ... Solarzelle oder Photovoltaikzelle

Gruß
Gerhard

 

[Orngrimm]

Hä??
Das Integral und die nichtlinearität haben nichts zu tun in diesem Zusammenhang...
Integral ist lediglich genannt worden, um klarzumachen, dass es egal ist, wie die Anteile von Throw und Spill sind. Eine Solarzelle macht keine Unterschiede, wo die Photonen auftreffen...
Die Korrektur der Nichtlinearität wird dann verwendet um die nicht lineare Korrelation des Outputs der Solarzelle und der verwendeten Lumen der Lichtquelle zu korrigieren.

und dann - Kennlinie hier quadratisch - das Meßergebnis wieder als Summe

Feld-1 Feld-2
111 111
191 441
111 111

Summe
17 15

Hier scheint Feld-2 kleiner, denn ist es im "Nachteil", weil beim anderen
der Wert 3 sich unverhältnismäßig überhöht auswirkt. Kannst Du das Dilemma auflösen?

Deine Quadrate haben unterschiedliche Summen. Somit wären es andere Lumenzahlen sprich unterschiedlich starke Taschenlampen.
Die Lampe bei Feld 1 hätte "17" Lumen und die in Feld 2 hätte "15" Lumen.
Die Solarzelle würe bei Feld 1 mehr Output machen als bei Feld 2. Dies ist korrekt, da Feld 1 mehr Lumen bekommt.
Ich sehe das Problem nicht, sorry...


Nochmals:
Eine Kurve ist zB wie im Attachment (Linear und Reel weichen voneinander ab). Die echte und die gefundene Formel der Korrelation ist hier ein Polynom des 3.Grades.
Wenn du nun einen Output der Solarzelle hast (Sagen wir mal "9") rechnest du einfach das gefundene Polynom (y = 0.0008x3 + 0.005x2 + 0.5x + 5*10^-12) zurück:

x*(a3*x^2+a2*x+a1)=y-a0
-->
9*(0.0008*9^2 + 0.005*9 + 0.5) = y - 5x10^-12
-->
9*(0.0008*9^2 + 0.005*9 + 0.5) + 5x10^-12 = 5.488 Lumen
Einfache Mathe...

Ich glaube ich verstehe nicht, was du da für ein Problem gefunden hast. Denn ich vermute mal, dass wir nebeneinander durchreden...

 

[RC-Drehteile]

hui, das Thema macht Fortschritte.... Bin erstmal weg, aber nachher schaue ich mir mal alles genau an... endlich mal Mathe, damit kann ich auch was anfangen

Hallo Michael,

Orngrimm hat schon Recht, wenn er von einer Solarzelle spricht.

Warmwasser erzeugen ... Sonnenkollektor oder Solarkollektor
Strom erzeugen ... Solarzelle oder Photovoltaikzelle

Gruß
Gerhard

huch, Danke für die Erläuterung.

Ich werde die Belehrung gleich an meinen Bruder weitergeben, der hat 4 Jahre lang Photovoltaikzellen montiert und mir den Unterschied so erklärt.... Gut, man lernt nie aus

viele Grüße
Michael

 

[light-wolff]

Zur Linearität:
Zumindest bei Fotodioden ist es so, dass die im Kurschlussbetrieb über mehrere Größenordnungen einen linear von der Bestrahlungsstärke (W/m²) abhängigen Strom liefern. Eine (mono-/polykristalline?) Solarzelle ist eigentlich nicht anderes als eine sehr große Fotodiode.
Im einfachsten Fall hängt man also ein Multimeter im Strommessbereich hin, das ist schon quasi Kurzschluss.

IR-Sperrfilter kann man sich IMO sparen. LEDs emittieren kein nennenswertes IR, das bewegt sich im Sub-Prozent-Bereich. Auch "normales" Licht erwärmt das Ziel. Es ist egal, ob man mit 10W sichtbarem Licht oder 10W IR eine schwarze Fläche beleuchtet.

Man braucht eigentlich noch ein geeignetes Filter, das die spektrale Empfindlichkeit der Solarzelle so "hinbiegt", dass sie mit der Hellempfindlichkeitskurve übereinstimmt, die den fotometrischen Einheiten (Lux, Lumen) zugrunde liegt. Sonst wird das Ergebnis abhängig vom Lampenspektrum (Lichtfarbe).

 

[nightlight]

So, ich habe mal einen Test mit einer 40*30cm Zelle gemacht (12V)

Daran habe ich einen Spannungsteiler und ein Zeigerinstrument drangehangen.

Die Spannung folgt gar keinem logischen Verhalten! 2 völlig unterschiedliche Lampen (EDC 250Lm OP und 1200 Lumen Thrower)

Je nach Entfernung zur Zelle (komplett hoch, so das noch der Spill draufpasst, oder Lampe auf Zelle gestellt) gibt es einen variable Spannung (abgestellt am geringsten, halb hoch = sehr hohe Spannung und voll ausgeleuchtet, Spill noch drauf, Spannung wieder sehr gering

Die Strommessung brachte ein ähnliches Ergebnis

Ausserdem ist die Spannung abhängig von der angeleuchteten Stelle der Zelle
bedeutet: Wenn ich in der gleicher Höhe der Lampe über die Zelle fahre bekomme ich schwankende Werte!

Das sieht nicht sehr gut aus, aber der Ansatz war sehr interessant.

Gruß Steph

 

[Orngrimm]

Zur Linearität:
Zumindest bei Fotodioden ist es so, dass die im Kurschlussbetrieb über mehrere Größenordnungen einen linear von der Bestrahlungsstärke (W/m²) abhängigen Strom liefern.

Ah. Danke!

Im einfachsten Fall hängt man also ein Multimeter im Strommessbereich hin, das ist schon quasi Kurzschluss.

Rate davon ab. Denn dann ist der Shunt des Messgerätes der Verbraucher. Das haben die oftmals nicht so gerne...
Aber ein sehr kleiner R (so ca 4-5x Rshunt) sollte auch gut sein...

Es ist egal, ob man mit 10W sichtbarem Licht oder 10W IR eine schwarze Fläche beleuchtet.

Nur für die Solarzelle, ja.
Aber nicht für das Menschliche Auge.
Aber wenn LEDs (auch highpower) nur so wenig IR abgeben, kann man das wohl wirklich vernachlässigen. Danke x 2!

Man braucht eigentlich noch ein geeignetes Filter, das die spektrale Empfindlichkeit der Solarzelle so "hinbiegt", dass sie mit der Hellempfindlichkeitskurve übereinstimmt, die den fotometrischen Einheiten (Lux, Lumen) zugrunde liegt. Sonst wird das Ergebnis abhängig vom Lampenspektrum (Lichtfarbe).

Das stimmt. Deshalb auch mein vorsichtiger Blick über den Tellerrand zu den ALS (Ambient Light Sesnsor) die die Augenempfindlichkeit nachahmen. Aber dann würde man sehr schnell zu einer Ulbricht-Kugel kommen... Wenn ich auch keine Kugel sondenr eine Box bauen würde...

So, ich habe mal einen Test mit einer 40*30cm Zelle gemacht (12V)

Ahja... Wie im PM an sma erklärt, rede ich ier nicht von einem SolarMODUL sondern von einer SolarZELLE. Monokristallin und normalerweise 15.6x15.6cm
Polykristallin wird schon Probleme machen und ein Modul aus Polys ev noch mehr.

Daran habe ich einen Spannungsteiler und ein Zeigerinstrument drangehangen.
Die Spannung folgt gar keinem logischen Verhalten! 2 völlig unterschiedliche Lampen (EDC 250Lm OP und 1200 Lumen Thrower)

Spannung ist auch nicht die Menge an Elektronen. Das ist der Strom. Was du misst ist die Leerlaufspannung oder zumindest eine nur leicht belastete Spannung.
Dein Verlauf wird So sein, dass die Spannung zar leicht ansteigen kann je mehr Licht daherkommt, aber nicht signifikant. Die Elektronen müssen ALLE abgeführt werden = Kurzschluss gegen Ground. Dieser Strom muss dann gemessen werden.

Je nach Entfernung zur Zelle (komplett hoch, so das noch der Spill draufpasst, oder Lampe auf Zelle gestellt) gibt es einen variable Spannung (abgestellt am geringsten, halb hoch = sehr hohe Spannung und voll ausgeleuchtet, Spill noch drauf, Spannung wieder sehr gering

Das ist unter anderem darum, weil du ein Modul nimmst und keine monokristalline Zelle.

Die Strommessung brachte ein ähnliches Ergebnis

"Wer misst misst Mist".
Wie wurde der Strom genau gemessen?
Auch hier: Solange ein Modul bestehend aus (Polykristallinen) Solarzellen verwendet wird, wird das nix. Denn dann hast du die Zellen Teils parallel geschaltet, teils Seriell. Die daraus resultierende Diodenschaltung ist relativ komplex wenn nur 1 Zelle als Photovoltaik-Elelment fungiert und die anderen schlicht und einfach eine Diode sind.

Ausserdem ist die Spannung abhängig von der angeleuchteten Stelle der Zelle
bedeutet: Wenn ich in der gleicher Höhe der Lampe über die Zelle fahre bekomme ich schwankende Werte!

Polykristallin, my friend, right?
Bei einer monokristallinen Zelle passiert sowas nicht, da sie eben Monokristallin sind.
(Die genauen Vorgänge in einer Poly- und Mono-Zelle sind hier nicht Thema und ich gehe nicht tiefer darauf ein. Das Technikum Burgorf hat aber interessante Vorlesungen darüber, wen es interessiert...)
Die Polys sind günstiger und in Modulen oftmals verbaut, da die immer (normalerweise) gleichmässig beschienen werden. Und selbst wenn nicht, merkst du den Stromoutput nicht schwanken, da der Regler dahinter normalerweise den Maximum Powerpoint sucht und belastet.
Nur im Kurzschlussfall würdest du was merken.


Edit:
Habe mich mal noch etwas schlau gemacht mit de Spektral-Empfindlichkeit der Messmethode.
Kristallines Silizium ist eher anders Empfindlich als das Auge: Peak @ 850nm, Bereich von ca 400-1250nm
Unser Auge hat Peak @ 550nm bit Bereich ca 400-700nm
ABER: Amorphes Silitium ist da schon wesendlich besser vom Spekralgang her! Peak @ 570nm mit Bereich 300-700nm, was das Auge fast perfekt abdeckt. Nur die kurzwellige Seite ist etwas empfindlich... Da wäre aber ein einfaches UV-Filter möglich...
Daten siehe Kapitel 1.3.1 @ http://downloads.solarbotics.com/PDF/sunceramcat.pdf

Wie die Elektronenpropagationsunterschiede in einer amorphen Zelle aussehen und wie gross einzelne Flächen gemacht werden können, muss ich noch schauen.

Edit 2:
Siehe
-Mod-On-

Es ist bei der Moderation der Eindruck entstanden, dass hier Eigentumsrechte verletzt sein könnten, daher wurde(n) das Bild / die Bilder entfernt.

Grüße LPS

-Mod-Off-
was doch recht gut zeigt, was mit einem SolarMODUL geschieht, wenn teile davon beschattet oder nicht beschienen werden. Is etwas einfach gezeichnet, aber das Prinzip stimmt.

 

[light-wolff]

Rate davon ab. Denn dann ist der Shunt des Messgerätes der Verbraucher. Das haben die oftmals nicht so gerne...
Aber ein sehr kleiner R (so ca 4-5x Rshunt) sollte auch gut sein...

10A kann jedes DMM ab, und soviel Strom muss die Zelle erst mal liefern können.

 

[Orngrimm]

10A kann jedes DMM ab, und soviel Strom muss die Zelle erst mal liefern können.

Nein. Genau deshalb raucht bei unseren Stromern oft eines ab...
Normale DMM haben oft ca 0.05 Ohm Shunt (Zumindest unsere teureren Fluke 289)
1A (Was eine Solarzelle schon bringen kann bei 3V Spannung) verursacht somit 0.05V Spannungsabfall am Shunt wenn der Strom durch das DMM HINDURCHFLIESST zum Verbraucher.
Die Leistung des Shunts ist also P=U^2/R = 0.05^2V/0.05Ohm=50mW (Ei, wie süss)
Der Verbraucher bekommt also alle Leistung ab abzüglich 50mW, die im DMM verbraten werden.

So. Nun wird der Verbraucher entfernt und das DMM alleine angehängt. Somit ist das DMM der Verbraucher und kriegt bei 1A und 3V alle Leistung ab. Das sind nun 3W. Das könnte für das eine oder andere DMM schon den Tod sein...

Machen wir das selbe Spiel nun bei 3A und 12V, so sind das 450mW (Kein Problem) richtig gemessen und 36W im zweiten Messfall. Byebye DMM.

Aber Messtechnik ist nicht das Thema dieses Threads...

Wie sieht es aus mit den Ideen, wie man ein bestimmte Lumenzahl generieren kann? RD Drehteile meinte, das sei weniger ein Problem. Ich bin gespannt auf Vorschläge dahingehend.

 

[Maiger]

... 50mW (Ei, wie süss)

So. Nun wird der Verbraucher entfernt und das DMM alleine angehängt. Somit ist das DMM der Verbraucher und kriegt bei 1A und 3V alle Leistung ab. Das sind nun 3W. Das könnte für das eine oder andere DMM schon den Tod sein...

Machen wir das selbe Spiel nun bei 3A und 12V, so sind das 450mW (Kein Problem) richtig gemessen und 36W im zweiten Messfall. Byebye DMM.

1A an 50mOhm sind immer 50mW, oder willst du nun das Ohmsche Gesetz in Frage stellen?
Wahrscheinlich fließen, wenn nur das DMM der Verbraucher ist, mehr als 1A und dann teilt sich die Leistung am Innenwiderstand der Solarzelle und am Shunt des DMM auf. Ich vermute aber auch, das die kleine Zelle in diesem Fall keine 10A liefern wird und daher das DMM nicht abraucht. Das man mit einem DMM nicht ein ganzes Solarmodul kurzschließen sollte ist auch klar.

Aber Messtechnik ist nicht das Thema dieses Threads...

 

[Alexander]

Ich werfe mal eine Gedanke aus der Lasertechnik ein.
Bei Lasern wird die Leistung z.B. mit einem peltierelement gemessen.
Die eine Seie ist schwarz lackiert/beschichtet die andere Seite wird gekühlt.
Das Element fängt dann an Strom zu erzeugen, vielleicht könnte man damit die Leistung messen.
Ich hoffe das ist in Ordnung das zu schreiben da Laser hier nicht gerne gesehn werden.
Gruß

 

[light-wolff]

Bzgl. Strommessung hat Maiger Recht: wenn ein DMM einen 10A-Bereich hat, dann kann es auch 10A. Ein gutes auch dauernd.
Welche Leerlaufspannung die Solarzelle hat (hätte), ist wurscht. 10A an einem 50mOhm Shunt (meines hat 30mOhm) sind 5W.
Und wie gesagt: 10A Kurzschluss-Strom muss so eine Solarzelle erstmal liefern können.

Ok, rechnen wir mal:
Du hast oben geschrieben "SolarZELLE. Monokristallin und normalerweise 15.6x15.6cm".
D.h. 0,024m², das wären bei 16% Wirkungsgrad und 1000W/m² Bestrahlungsstärke im MPP (Maximum Power Point) 3,9W Ausgangsleistung, z.B. 0,48V x 8,1A.
Im Umkehrschluss bedeutet das: 24,3W Bestrahlungsleistung. Mit 5 XM-L könnte man das theoretisch schaffen - wenn das Spektrum optimal passen würde, was es aber nicht tut.
Hier eine Kurzschlussstrom-Kennlinie. Linear.
Und hier die U-I-Kennlinie: Kurzschlussstrom nur wenig höher als MMP-Strom.

Und hier ein weiterer schöner Artikel zum Thema, mit Messungen, und da steht, dass eine moderne Solarzelle mit 156mm Kantenlänge ca. 9A Kurzschlussstrom hat (bei Bestrahlung mit 1000W/m²), und dass der Kurzschlussstrom schön linear verläuft.

Fazit: Der Kurzschlussstrom ist ein sehr gutes Kriterium für die Bestrahlungsstärke, und ist mit einem DMM bis 10A im vorgesehenen Anwendungsfall auch noch gut beherrschbar.

Ob das bei inhomogener Bestrahlung (hat man hier ja leider) auch noch funktioniert, ist die andere Frage.

Aber Messtechnik ist nicht das Thema dieses Threads...

Dann sollte mal jemand die Überschrift ändern .

 

[Orngrimm]

1A an 50mOhm sind immer 50mW, oder willst du nun das Ohmsche Gesetz in Frage stellen?

Nein. Da ich ja auch auf 50mW kam, wenn man es als Stromsensor und nicht als Last verwendet.

Das man mit einem DMM nicht ein ganzes Solarmodul kurzschließen sollte ist auch klar.

Aber genau das wurde ja vorgeschlagen worauf ich dann mit einem Beispiel geantwortet habe...

Bzgl. Strommessung hat Maiger Recht: wenn ein DMM einen 10A-Bereich hat, dann kann es auch 10A.

Dann schau dir mal die Spezifikationen zB von sauguten Agilent-Messgeräten an. Die haben 5W-Shunts. Vomm da mit 10W+ daher und es sind 1260.- Reparaturkosten fällig. Ja. Ich rede aus Erfahrung, da es mein Messgerät ind er Bude war, das Kollega abgeraucht hat mit genau so einer Kurzschlussmessung.

Fazit: Der Kurzschlussstrom ist ein sehr gutes Kriterium für die Bestrahlungsstärke, und ist mit einem DMM bis 10A im vorgesehenen Anwendungsfall auch noch gut beherrschbar.

Gute Links! Danke!
Damit wäre nun geklärt, dass man NICHT den MPP anschauen muss sondern der Kurzschlussstrom.
Aber ich bleibe dabei: Meine Herren: Nehmt bitte KEIN DMM um den Kurzschluss zu erzeugen. Ich habe euch gewarnt...
Macht es so:
Einen schönen grossen Shunt (zB 0.1Ohm) im TO-220-Gehäuse und mit Wärmeleitpaste an einen Kühlkörper schrauben. Nun messt die SPANNUNG über dem Shunt. Und messt sie SO NAHE wie nur irgend möglich am Shunt. An den Keinchen so nahe am Gehäuse wies geht. Sonst habt ihr noch Leitungs-Widerstände drin...
Wenn ihr einen guten Shunt nehmt, so ist der in 4-Leitertechni8k ausgeführt: hat kleine Anschlüsse für die Spannungmessung.
Siehe Shunt-Widerstand :: shunt resistor :: ITWissen.info : Das erste blaue Bild zeigt schön, wie Gemessen werden muss. Das Bild untendran zeigt nen groben Shunt mit den kleinen Spannungsabgriffen.
Denn da euer Shunt nun der Verbraucher sein wird (Von etwa geschätzt 60-70% der Leistung. Rest ist Leitungsverlust und Solarzelle intern), sollte euer Shunt auch gut Wärme abführen können. Ein DMM-Shunt ist sicherlich nicht auf viele Watt Dauerleistung ausgelegt (Ausser es wurde ein Spezielles Messgerät beschafft, das für diesen Anwendungsfall gemacht wurde).
...Aber macht doch mit euren Messgeräten was ihr wollt...

Anyway. Wie gesagt: Messtechnik sei hier nicht das Thema.

Ich warte immernoch auf die Inputs, warum eine genaue Lumengenerierung zur Kalibrierung kein Problem darstellen soll. Ich weiss immernoch nicht, wie man das anstellen will. RD Drehteile: Bitte sag mal, wie du dir das in etwa vorgestellt hast...

Ob das bei inhomogener Bestrahlung (hat man hier ja leider) auch noch funktioniert, ist die andere Frage.

Sollte gehen mit einer monokristallinen Zelle. Die Samples sind unterwegs zum Testen. In ca 4 Wochen wissen wir es.
erde mir auch noch Samples von 15x15cm amorpher Zelle besorgen. Könnte besser sein mit dem Spektrum. Weiss aber nicht wie es bei denen mit inhomogener Lichtverteilung aussieht... Sollte aber gemäss dem (entfernten) Bild in meinem Vorpost gehen... Mein zumindest ein Hersteller.

Leistungmessung durch Spannungsgenerierung mittels Peltier-Effekt:
Ich vermute mal, dass du da etwas ausserhalb der Box hast versucht zu denken (Ich mag das sehr und sehe es gerne).
Wenn ich dich nun recht verstanden habe, willst du nicht die Leistung der Solarzelle irgendwie mit dem Peltier messen sondern die Lampe direkt das Peltierelement heizen lassen?
Gute Idee. Warum nicht?
Hier sind zwei Frageansätze, die mir nun gerade so durch den Kopf gehen:

• Am Anfang (0s bestrahlt) ist der Temperaturunterschied der kalten und der warmen Seite = 0°C --> Null Output. Die Warme Seite erwärmt nun sich schneller als die kalte Seite (Da Kühlkörper). Ein Temperaturunterschied und somit ein Output entsteht. Ist der Kühlkörper aber zu klein, wird sich die kalte Seite höher rauf erwärmen als bei einem gigantischen Kühlkörper. Somit kann gesagt werden, dass:
  1.: Die Messung eine Weile laufen muss, bis sich ein stabiles thermisches Verhältniss eingestellt hat zwischen der warmen und kalten Seite.
  2.: Das Verhältniss stark beeinflusst wird über die Kühlcharakteristik der kalten Seite (Kühlkörpergrösse, Luftzirkulation, usw) und somit der Output auch davon abhängig sein wird. Man müsste schauen, dass die Kühlung ganz genau definiert ist (inkl Luftstrohm) und dann kalibrieren. Why not?
• Hat ein peltierelement nicht einen grauenhaft niedrigen Wirkungsgrad? Macht aber vermutlich nichts, da mit einem LT2050 auch kleinste Ströme gut hochskaliert werden können. Habe so 30uV (Von einem 0.1Ohm-Shunt bei 300 uA) ohne grosses Rauschen auf 5V verstärkt. Damit sollte das Messen selbst kleiner Ströme des Peltiers schon möglich sein sofern der Charakteristische Wert der Strom und nicht die Spannung ist. Wird aber wol der Strom sein, da auch das Peltierelement auf einer Diode basiert (Wie ja auch die Solarzelle).
• Die Erwärmung des Peltier wird über das ganze Spektum des Lichts (und darüber hinaus) angeregt. Man müsste da also auch mit Filtern arbeiten, die die spektrale Farbempfindlichkeit des Auges nachmachen. Allenfalls Kostenintensiv, aber machbar.

Ja. Ich sehe deinen (vermutlichen) Ansatz und will ihn nicht verwerfen. Dennoch würde ich erstmals mit der Solarzelle weiterdenken und probieren.
Aber wenn jemand ein Peltier zur Hand hat: Ein test ist immer gene gesehen!

 

[RC-Drehteile]

Ich warte immernoch auf die Inputs, warum eine genaue Lumengenerierung zur Kalibrierung kein Problem darstellen soll. Ich weiss immernoch nicht, wie man das anstellen will. RD Drehteile: Bitte sag mal, wie du dir das in etwa vorgestellt hast...

Ich habe Konkakte zu einer Person mit Ulbricht Kugel... Da könnte ich diverse Lampen hinschicken, vermessen lassen, und an dich weiterreichen... Bzw euch beide gleich vermitteln...

Alternativ baut man extra eine LED auf einen CPU Kühler, um Temperaturunabhängig zu sein... Denn da machen 30° auch ein paar Lumen aus.

für ein sehr grobes Kalibrieren kann ich sogar Messwerte für XM-Ls im T6 Bin bei jeder erdenklichen Stromstärke und bei jeder Temperatur liefern. Damit könnte man mit einer LED schonmal grob kalibrieren. Man weiß halt nicht, wie groß der Unterschied zwischen 2 LEDs ist.

viele Grüße
Michael

 

[Alexander]

Ich dachte an sowas: Home
Das ganze nur mit einem größeren Element da wir ja etwas mehr als 3W haben.
Vielleicht werde ich es einmal ausprobieren ein Peltierelement habe ich bereits.
Gruß

 

[Orngrimm]

Ich habe Konkakte zu einer Person mit Ulbricht Kugel... Da könnte ich diverse Lampen hinschicken, vermessen lassen, und an dich weiterreichen... Bzw euch beide gleich vermitteln...
Alternativ baut man extra eine LED auf einen CPU Kühler, um Temperaturunabhängig zu sein... Denn da machen 30° auch ein paar Lumen aus.
für ein sehr grobes Kalibrieren kann ich sogar Messwerte für XM-Ls im T6 Bin bei jeder erdenklichen Stromstärke und bei jeder Temperatur liefern. Damit könnte man mit einer LED schonmal grob kalibrieren. Man weiß halt nicht, wie groß der Unterschied zwischen 2 LEDs ist.

Oho! Das tönt doch schonmal sehr vielversprechend!
Hätte da noch einen Älteren Overclocker-Kühler mit 4 massivsten heatpipes...
Man könnte also de facto mithilfe der Kugel eine so geköhlte LED (zB eine XM-L T6) bei verschiedenen Strömen messen. Dadurch hätte man ein einigermassen gut funktionierendes "Normal" womit man schonmal eine relativ gute Kalibrierung hinkriegen sollte.
Die LED müsste einfach auch noch einen Reflektor verpasst bekommen, da wir ansonsten das Licht nicht komplett auf eine Solarzelle kriegen da quasi 180° Strahler...
Aber ich denke das sollte so möglich sein!
Danke RC!

Ich mache mich mal an eine Materialliste und erste Drafts des Kastens und des Zubehörs (Kalibrier-LED, Montagen, Schaltungen, usw).

Das ganze nur mit einem größeren Element da wir ja etwas mehr als 3W haben.

Eigendlich sollte es sogar funktionieren, selbst wenn man die Lampe direkt auf das Element stellt...
...
Hm... Dann steigt die Wärme auf in die Lampe. Ist das gut? ODer sollte das Peltier auf die Lampe gestellt werden (Lampe also senkrecht nach oben zündend)? Auf alle Fälle denke ich, dass das Alurohr noch wichtig ist: Es wird als Windschutz fungieren welcher die ausserordentliche Abkühlung des Peltiers auf der warmen Seite etwas verhindert. Schlau...
Und die Idee mit dem Kerzenruss ist cool. Aber dann dürfte man die Lampe nicht damit in Kontakt kommen lassen, da sonst die delikate schicht Russ zerkratzt würde... Eventuell müsste dann ein klarer Glas-Abstandshalter her... So wie ne Art Schutzglas wie wir sie in TaLa's haben zum Schutz der LED von Aussen...
Jaja Da ist der Ideenfluss am sprudeln. Weiter so!

Edit: Die Mountainbiker hatten auch noch gute Ideen, falls wir uns mal entschliessen halt doch ne Ulbrichtkugel zu hauen:
http://www.mtb-news.de/forum/showthread.php?t=322297
Oder Ulbrichtkarton oder was auch immer. Theoretisch könnte sogar die hier geplante Box später mal dazu umfunktioniert oder damit erweitert werden. Man müsste nur die Solarzelle entfernbar machen...

Auch bei den Schnitzwerkzeugen hat einer das oben gefunden und mal gebastelt:
http://www.messerforum.net/showthre...te-etwas-Hilfe-mit-meiner-Lightbox-gebrauchen

So. Muss morgen... Eh .. heute bügeln gehen...

Nacht Jungs!

 

[light-wolff]

Nein. Da ich ja auch auf 50mW kam, wenn man es als Stromsensor und nicht als Last verwendet.
....
Dann schau dir mal die Spezifikationen zB von sauguten Agilent-Messgeräten an. Die haben 5W-Shunts. Vomm da mit 10W+ daher und es sind 1260.- Reparaturkosten fällig. Ja. Ich rede aus Erfahrung, da es mein Messgerät ind er Bude war, das Kollega abgeraucht hat mit genau so einer Kurzschlussmessung.

Ihr hättet halt nicht den Kurzschlussstrom der Steckdose müssen dürfen .

Wenn ein 50mOhm-Shunt 5W abkann, dann sind das 10A.
Und 10A sind und bleiben 10A, egal, ob das nun der Kurzschlussstrom einer Solarzelle ist oder der Betriebsstrom von sonstwas. Dem Shunt ist das völlig schnurzpiepegal, warum und woher da nun die 10A fließen, und welche LEISTUNG die Solarzelle HÄTTE, wenn die Spannung höher WÄRE.
Eine Solarzelle in der fraglichen Größe liefert bei Normbestrahlung (1000W/m²) einen KURZSCHLUSSSTROM von unter 10A, also noch im Messbereich. Also kein Problem.

Ein externer Shunt ist damit überflüssig, wenn ein DMM zur Verfügung steht, das 10A messen kann. Einfach DMM an SolarZELLE (nicht -modul!) anklemmen und Kurzschlussstrom messen.

 

[nightlight]

ich denke auch mal man bekommt bei einer LED Lampenbestrahlung nicht 9A Strom aus einer Zelle, von daher ist das doch unsinnig darüber zu diskutieren, oder??? Ich denke mal der Strom bleibt deutlich darunter

Gruß Steph

 

[Orngrimm]

Wie gesagt: Wir schrotteten so schon DMM, die "Dauerhaft 10A" vertragen sollen. Denn die
Das Probelm ist dabei die Spannung, die über dem Shunt anliegt bei der Messung. Da ist die Leistung (wegen der höheren Spannung über dem Shunt) schnell mal das 10-20fache...
Denn da wurden damals bei uns gemessen:
48V Verbraucher bei 2.5A. Nun hängt unser Heini das Messgerät korrekt rein und misst sauber die 3A. Nun will er die Last abhängen und die (Leerlauf)Spannung messen. Steckt um, aber ist immernoch auf Strommessung. Unser Sekundär-sensor hat einen kurzen Strompeak von > 30A registriert. Die Spannung brach noch nicht ein.
48V * >30A = >1440W
Das Messgerät hat sich innerlich schön mit einer Metallschicht bedampft.
Solcherart sind die Gefahren, wenn man ein Multimeter im Strommess-Modus als (Fast-Kurzschluss-)Last verwendet.

Schaut mal in den Datenblättern nach. Dort sollte was stehen à la Burden voltage
Aber nimmt mich nun selber wunder wie das mit einer einzelnen So-Zelle aussehen würde.
Aus dem Datenblatt (das erste das ich zur Hand hatte): Hand-Multimeter Fluke 87III hat eine burden voltage von 100mV/A.
Ohmsches gesetzt macht daraus ein Shunt von 0.1 Ohm.
Weiter steht im Datenblatt, dass 10A messen dauerhaft geht, aber 20A max 30sec.
Gut. Rechnen wir:
- 10A macht einen Spannungsabfall über dem Shunt von 2V (Burden voltage ist somit in diesem Fall 2V). Pshunt = Uburden * Ifliessend = 1V * 10A = 10W
Somit ist der Shunt allen Anschein nach ein 10-Wätter, da der das dauerhaft tragen kann.
- 20A macht einen Spannungsabfall über dem Shunt von 2V (Burden voltage ist somit in diesem Fall 2V). Pshunt = Uburden * Ifliessend = 2V * 20A = 40W
Nach 30 sec wären das eine örtlich akkumulierte Wärmeenergie von E = P * t = 40W * 30sec = 1200 Joules oder Wattsekunden (Das ist beachtlich hoch! Hut ab!) beim Shunt.

Nun machen wir nen schönen Kurzschluss über einer Solarzelle. Sagen wir 0.3 Ohm total (100mOhm vom MM, 100 von den Leitungen, 100 von der Zelle).
Gemäss light-wolff könnten da nun fast 9A daherkommen bei hm... Etwa 0.6V? Finde leider keine Korrelation der Spannung und der Last. Schätzen wir aber mal auf 0.6V, ok?
Die 0.6Volt liegen nun über dem Shunt und geben dort eine Leistung von:
9A * 0.6A = 5.4W
Ok. Das geht mit einem Fluke 87III: Ist unter 10W.
Aber wehe euer Produkt aus Strom und Spannung beim Messfall ist über 10W (passiert wohl schnell bei einem Solarmodul mit 12V und noch mehr Strom!).

Ihr seht, dass es einer Rechnung bedarf um sagen zu können man darf oder nicht. Und im Zweifelsfalle (Keine Rechnung) besser nicht oder nicht heulen wenn das DMM aA geht.
Rechnet euch mal aus, welche Watt ihr dauerhaft im Gerät verheizen dürft bei euren DMMs. Dann habt ihr in etwa eine Ahnung, was ihr euren DMMs zumuten dürft.

Eine Solarzelle in der fraglichen Größe liefert bei Normbestrahlung (1000W/m²) einen KURZSCHLUSSSTROM von unter 10A, also noch im Messbereich. Also kein Problem.

Kommt auf die Spannung an, die die Zelle noch hat, da der Widerstand NIE 0 wird.
Ist bei der Messung mit dem Fluke 87III die Spannung durch die 0.3Ohm noch >3V, so habt ihr >1V über dem Shunt und somit die Leistung >10W.

Mann. Warum kommen wir immer wieder auf die Messtechnik zurück?
Der Thread ist nicht dazu da...
Ich suche Ideen und Tips für das Grundprinzip.
So wie zB die Idee mit dem Peltierelement. Oder der Link zum linearen Verlauf des Kurzschlussstromes. Oder die Tests, die einige bereits machen.
Auf SOWAS bin ich aus. Gegenseitige Ideenbefruchtung. Thinktank.
Aber naja. Vermutlich etwas zu hoch gehofft.

Edit:

ich denke auch mal man bekommt bei einer LED Lampenbestrahlung nicht 9A Strom aus einer Zelle, von daher ist das doch unsinnig darüber zu diskutieren, oder??? Ich denke mal der Strom bleibt deutlich darunter

Danke!
Sonst diskutieren wir noch lange darüber, wie man ganz am schluss der Kette was macht ohne dass wir wirklich was haben für alle Kettenglieder vornedran (Box, Zellenmaterial, Optiken?, Filter, usw usf).
Die Messung am Schluss kann gemacht werden wie sie will. Jeder, der 3 Jahre Messtechnik hatte sollte einen Weg finden können, den Strom zu messen. Da gibt es diverse Möglichkeiten die richtig sind.

 

[light-wolff]

ich denke auch mal man bekommt bei einer LED Lampenbestrahlung nicht 9A Strom aus einer Zelle, von daher ist das doch unsinnig darüber zu diskutieren, oder??? Ich denke mal der Strom bleibt deutlich darunter

Genau davon versuche ich Orngrimm ja zu überzeugen...
Bei mir hat das ohmsche Gesetz in den letzten 30 Jahren immer so funktioniert, wie ich es gelernt habe, und daher belibe ich auch dabei. P = I² x R. 9²A² x 0,05Ohm = 4,05W.
Aber es ist aussichtslos. Ich habe wirklich alles gegeben. Ich verabschiede mich aus diesem Thread, sonst muss ich verzweifeln .

 

[Maiger]

Mann. Warum kommen wir immer wieder auf die Messtechnik zurück?

Weil es anscheinend notwendig ist. Deine Erklärung in Beitrag #28 läuft für mich unter dem Motto: "Warum einfach, wenn es kompliziert auch geht".
P = I^2 x R ... light-wolff hat es ja schon mehrfach angeführt und noch einfacher kann man es einem Techniker nicht erklären.

Ich suche Ideen und Tips für das Grundprinzip.
So wie zB die Idee mit dem Peltierelement. Oder der Link zum linearen Verlauf des Kurzschlussstromes. Oder die Tests, die einige bereits machen.
Auf SOWAS bin ich aus. Gegenseitige Ideenbefruchtung. Thinktank.
Aber naja. Vermutlich etwas zu hoch gehofft.

Du bist sicher mit Begeisterung und Leidenschaft beim Thema und ich finde es auch (noch) interessant. Du bist auf gegenseitige Ideenbefruchtung aus, aber ich fühle mich hier wieder wie in einer Schulklasse und das ist immerhin schon lange her. Könnte es nicht sein, dass der Verfasser eines Beitrages hier, sich auf technisch gleichem Niveau oder höher befindet und dann irritiert ist von deinen Antworten?

So, das war nun genug OT.
Bin schon gespannt auf deine ersten Meßergebnisse, obwohl ich ehrlich daran zweifle, dass am Ende ein praktikables Lumenmeßgerät dabei rauskommt. Aber meine Zweifel kannst du ja mit deiner Begeisterung kompensieren.

 

[Orngrimm]

So, das war nun genug OT.

Bin schon gespannt auf deine ersten Meßergebnisse, obwohl ich ehrlich daran zweifle, dass am Ende ein praktikables Lumenmeßgerät dabei rauskommt. Aber meine Zweifel kannst du ja mit deiner Begeisterung kompensieren.

Ich bin auch gespannt. Und hey: Wenn es nix wird, habe ich ein paar Solarzellen bekommen und hatte mal wieder Gelegenheit was zu basteln.

 

[nightlight]

habe da auch so eine Idee,

in Beamern sind Streuscheiben die machen aus einer Lichtquelle (Lampe) eine ganz Homogen ausgeleuchtet Fläche. Eine dieser Scheiben in einen kurzen Spiegeltunnel mit einer definierten Größe (z.B. 100*100 mm) und dann dort am ende die Luxe messen. Diese dann auf einen m² hochrechnen und mit einer exakt definierten Lichtquelle eichen

Der "Tunnel lässt sich evtl. aus Holz mit aufgebügelter Alufolie herstellen, und die Scheiben kann man irgendwie "Organisieren"

Nur mal so ein Denkversuch.... soll ja auch einfach sein und für alle zum nachbauen!

Gruß Steph

 

[Orngrimm]

Auch ein guter Denkansatz. Verlier du den nicht aus den Augen.
Hier einge Fragen, die mir dahingehend durch den Kopf gehen:

• Hat die Scheibe nicht einen hohen Verlust? Allenfalls nicht schlimm, da der Verlust Prozentual immer gleich ist und man das mit Kalibrieren rausbekommt. Ist ja auch in der Ulbrichtkugel so, dass die Streuungen verlustbehaftet sind.
• Wäre das nicht sowas, wie eine kleine Ulbrichkugel, nur dass sie eben nicht eine Kugel ist?
• Wiki meint:

  Die in der Ulbricht-Kugel gestreute Strahlung ist nahezu ideal diffus, sie erfüllt das Lambertsche Gesetz (auch Lambert-Verteilung genannt) weitaus besser, als dies durch opakes Material (Milchglas) oder eine plane diffus reflektierende Platte möglich ist.

  Müsste man halt schauen, in wieweit bei unserer spezifischen Anwendung das eine Rolle spielt
• Wäre da ein Abstand einzuhalten vom Glas zum Lux-meter oder sollte man direkt auf oder so nahe ans Glas wie möglich?
• Wäre ein leicht milchiger längerer Kunststoff-Zylinder (Also keine Scheibe, sondern massiv dicker) nicht idealer, da er mehr Distanz zum Streuen hat?
• Wenn ein längerer Zylinder verwendet wird, müsste man ev die Aussenwände reflektierend machen damit kein Licht auf der Seite abhaut. (Versilbern).

Weiter so! So kommen Ideen zustande!

Kommentare und Inputs zu den Überlegungen oben jederzeit willkommen.

 

[nightlight]

Bevor man aber eine Solarzelle für Lumenmessungen verwendet, stellen sich mir die Fragen:

- Inwieweit ist die Messung mit einer Typengleichen Zelle vergleichbar
- Hat eine Solarzelle die gleiche empfindlichkeit auf der kompletten "lichtempfindlichen Fläche". Ich weis es nicht, bin mir da aber nicht wirklich sicher ob die über die Fläche gleich ist
- Wie kann eine Vergleichbarkeit der Lumenmessungen von "meinen Messungen" mit den "Messungen anderer" bewerkstelligen.

Die Idee eine Lumenmessung ist sicher nicht schlecht, nur bleibt eben die Frage offen, wie "meine Lumen" mit den Lumen eines anderen vergleichbar sind. Das sehe ich nämlich ehrlich gesagt nicht.

Wenn man eine geeichte Quelle hat und alle ihr Gerät eichen dann gibt es keine "meine oder deine" Lumen sondern alle haben ein Normal das vergleichbar ist +- ein paar Prozent, dann wir wollen ja nicht Wissenschaftlich messen, gell!

Gruß Steph

 

[Maiger]

Hab' das Bild soeben im CPF gefunden.
Auch ein interessanter Ansatz.

 

[Orngrimm]

Das ist dann wohl eine selbstgebaute Ulbricht Kugel.

Edit: Habe noch was gesurft und fand das da:
http://budgetlightforum.com/node/8054
Quasi eine "Ulbricht-Biegung" oder so.

 

[Rafunzel]

...auch bekannt unter der Bezeichnung "Ulbricht-Knie"

 

[Orngrimm]

Hahaha!
Aber Recht hast du!