В нашем мире, в котором казалось-бы всё давно изобретено и всё производится, я постоянно сталкиваюсь с тем, что мне не хватает различных устройств, которые совсем несложно сделать, но почему-то никто не делает. Так, я не встречал ни одного люксметра, который умел бы показывать изменение яркости в процентах от начального значения. Пришлось осваивать Arduino и делать самому.

Прибор Lamptest-1 в текущей версии v2.2 умеет следующее:

— измерение уровня освещённости в люксах;
— отображение запомненной и текущей освещённости и отличия между ними в процентах;
— отображение времени от момента запоминания освещённости;
— передача уровня освещённости на компьютер с возможностью построения графиков в Excel;
— измерение светового потока путём сравнения с эталоном.


В приборе используется цифровой датчик TSL2561 с двумя фотодиодами — один «видит» в широком спектре, второй в инфракрасном. Разность между значениями, выдаваемыми двумя датчиками, даёт уровень освещённости в видимом спектре.


При включении прибора измеряется и запоминается уровень освещённости — он отображается в начале второй строки экрана. В начале первой строки экрана отображается текущий уровень освещённости, в центре — отличие в процентах текущего уровня от запомненного. В конце первой строки отображается время от момента запоминания начального уровня освещённости.


При нажатии первой кнопки запоминается текущий уровень освещённости и таймер начинает новый отсчёт.

Каждые десять секунд текущее значение таймера и текущий уровень освещённости передаются в компьютер. Их можно смотреть в терминале Arduino.


Данные можно импортировать в Excel для построения графиков изменения освещённости. К примеру, вот так выглядит падение яркости светодиодной лампы в течение 30 минут после включения.


Разумеется, прибор может работать и автономно от компьютера — достаточно подключить его кабель к любой USB-зарядке.

Вторая функция прибора — измерение светового потока. Для калибровки понадобится эталонная лампа с известным световым потоком и цветовой температурой, приблизительно такой же, как у испытываемой лампы.

В простейшем случае можно установить сначала эталонную, а потом испытываемую лампу в светильник с круглым матовым плафоном, разместить датчик прибора на фиксированном расстоянии от светильника и произвести измерения в темноте.


Более «продвинутый» вариант — использование какого-либо интегрирующего объёма, позволяющего «собрать» весь свет лампы. Для профессиональных измерений используются большие интегрирующие сферы, в нашем случае хватит фанерного кубика 25x25x25 см, покрашенного изнутри белой водоэмульсионкой.


Перед датчиком установлена шторка, препятствующая попаданию прямого света от лампы (бумажка работает светофильтром, чтобы датчик не перегружался от света ярких ламп).


После установки и прогрева эталонной лампы нужно нажать вторую кнопку и на экране появится значение светового потока 600 лм, которое можно скорректировать кнопками «вверх» и «вниз» в соответствии с реальным световым потоком эталонной лампы. Затем нажимается первая кнопка для запоминания эталонного значения.


(знаю-знаю, что в английском нет такого слова и должно быть reference, исправлю в новой прошивке :)

Теперь в центре второй строки прибор показывает световой поток испытываемой лампы.


Arduino Uno R3 в комплекте с платой LCD Keypad Shield — готовый микрокомпьютер с экраном, клавиатурой и USB-портом, поэтому на этом комплекте очень удобно конструировать различные простые приборы. Удивительно, но на всём Aliexpress нет корпусов для такой связки, хотя полно корпусов для одной платы Arduino. Так что акриловый корпус тоже пришлось конструировать самостоятельно.


Сейчас существует пять экземпляров Lamptest-1 (два из них в кубиках). Я подумал, что возможно такой прибор нужен не только мне, и у меня есть возможность начать изготовление Lamptest-1 (в кубиках или без) на заказ.

Lamptest-1, установленный в «кубике», вполне можно использовать для оценки светового потока любых ламп. Конечно, он не даст такой точности, как профессиональное оборудование, но в 10% точности (которые, кстати, заявляют все профессиональные лаборатории) уложится.

В проекте Lamptest.ru я использую прибор Lamptest-1 для измерения минимального напряжения работы каждой лампы (прибор помогает отследить момент, когда лампа снижает яркость на 10%), кроме того прибор помогает анализировать изменение яркости ламп в процессе нагрева.

© 2018, Алексей Надёжин

Комментарии (25)


  1. Canep7
    19.03.2018 23:06

    Планируется ли добавить измерение коэффициента пульсаций? Хватит ли на то быстродействия датчика?

    На спрос же будет влиять стоимость. При невысокой цене будет смысл покупать такое в комплекте и не заморачиваться. При высокой — будет смысл сделать самостоятельно, не адронный коллайдер :)


    1. AlexeyNadezhin Автор
      19.03.2018 23:08

      Да, но на отдельном датчике. Этот медленный.


  1. SergeyD
    19.03.2018 23:08

    В ящик бы еще продув вкрутить, а к ардуинке — датчик температуры.
    Ящик достаточно маленький, а тесты можно проводить достаточно долго.
    Многие лампы ведь умирают/портятся от перегрева компонентов.


    Можно было бы отслеживать зависимость светимости от температуры, если она есть.


    1. AlexeyNadezhin Автор
      19.03.2018 23:10

      Светодиодные лампы не настолько греются, чтобы им в ящике было жарко. Более того, ведь существуют и маленькие герметичные светильники (например для бань).
      Что касается датчика температуры, не представляю, как это можно было бы осуществить — ну не прилеплять же его к каждой ламп заново!


      1. SergeyD
        19.03.2018 23:19

        Зависит от конструкции. Где-то хороший тепло-отвод, где-то нет.
        Ну и от мощности зависит.


        Насчет датчика — можно попробовать инфракрасный датчик использовать.
        Но его тогда нужно внутрь короба запихнуть. И как-то откалибровать.


        1. AlexeyNadezhin Автор
          19.03.2018 23:40

          Не получится — лампы разного размера, а и целиться нужно у разных ламп в разные места. Я просто использую тепловизор.


  1. ky0
    20.03.2018 00:42

    Главное — натыкать везде копирайтов :)


    1. user343
      20.03.2018 02:20

      Строка Set ethalon чем-то этиловым попахивает по Фрейду :)


      Но: в даташитах качественных LED изделий сразу есть ИК-фотографии, а в приличных драйверах — тепловая защита, многоуровневая даже. Т.е. просеивать горы хлама (ламп) в надежде отыскать жемчуг может и интересно, но необязательно.
      Лишь одна-единственная лампадка на всём ламптесте имеет оценку 5 баллов (максимальную) и то в E14 цоколе, "огрызок" для холодильника.


      1. Chosen_One
        20.03.2018 18:50

        «Set ethalon» тоже бросилось в гляза. Я бы написал «Set reference»


        1. AlexeyNadezhin Автор
          20.03.2018 18:50

          Так и написано уже в текущей версии.


    1. AllexIn
      20.03.2018 12:36

      Безусловно.
      Григоровича очень многие знают по фамилии, потому что его контора носила его имя, а не абстрактное MegaGameDevelopers.
      «Единственный брэнд который имеет смысл продвигать — это своё имя.»(с)
      Утверждение хоть и не бесспорное, но заслуживающее осмысления.


  1. kisaa
    20.03.2018 07:36

    Не помешало бы добавить в таблицу на сайте параметр "падение освещенности в первые 30 минут работы". Сам недавно попался — поставил в кухню новые лампочки и долго думал — то ли у меня с глазами глюки, то ли действительно тускнеют с прогревом. В итоге переставил в ванную, там этот эффект не так заметен.


    1. safari2012
      20.03.2018 18:59

      Или, наоборот, рост. Он характерен для люминисцентных ламп при выходе на рабочую температуру.


  1. Tachyon
    20.03.2018 09:23

    бумажка работает светофильтром, чтобы датчик не перегружался от света ярких ламп

    Вот что мне нравится в подобного рода решениях — то что они просты, дёшевы и прекрасно работают.

    Может быть немного оффтоп, но про лампочки в общем. Решил сделать лампу что-то типа
    такой .
    image


    1. Wolframium13
      20.03.2018 09:32

      Галогенку бытовую, можно сразу на 220В, только патрон керамический.
      Если допускается касание бутылки руками — то только светодиод, ибо галогенка хорошо прогреет бутыль.


    1. AlexeyNadezhin Автор
      20.03.2018 18:54

      Любую G9 или G4.


  1. Stanislavvv
    20.03.2018 13:00

    Слово ethalon режет глаза. Если уж писать по-английски, то тут скорее reference


    1. AlexeyNadezhin Автор
      20.03.2018 18:52

      Так режет, что следующую строчку после фото не видно? ;)


      1. Stanislavvv
        21.03.2018 08:34

        Повесьте мне медаль «невнимательный читатель» :-)
        Если честно, меня больше интересовали фотки и код.


  1. ivan01
    20.03.2018 15:35

    Хаааа, интегральная сфера превращается… превращается в интегральный куб!
    Жду, когда вы сделаете гониофотометр! )


    1. AlexeyNadezhin Автор
      20.03.2018 18:52

      Его начали делать год назад. Это была дипломная работа студента. Но студент был ленивый и так ничего хорошего и не сделал. Как диплом защитил не знаю. :)


  1. ivan01
    20.03.2018 15:44

    Покрытие у вас слабовато, не по ламберу явно отражает, на тех сферах, с которыми я работал покрытие походило на хлопок с оооочень мелкими ворсинками, чем то на советские флисовые пеленки похоже.


  1. safari2012
    20.03.2018 19:00

    А исходники будут? Я думал, что ардуинство на гиктаймсе без исходников = моветон :)


  1. mitiaj-b
    20.03.2018 19:25

    Алексей, а насколько хорошо скорегирован фотоприемник с V(?)? Какой f1? Для измерения СИД это критически важно


  1. ferreto
    22.03.2018 00:21

    Пользуясь случаем хочу сказать спасибо за Ваш проект, пользуюсь результатами ваших тестов при покупке новых ламп.
    Имею одно замечание к этому черному ящику: судя по даташиту, который я нашёл здесь pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/203054/TAOS/TSL2561/+Q0_Q77VRvxybUUONCDY+/datasheet.pdf чувствительность датчика зависит от угла падения света, т.е. В идеале светодиоды датчика должны быть точно напротив центра лампы. Лампы же зачастую имеют разную длину? Мне кажется, необходимо иметь возможность как-то двигать датчик вверх-вниз, или я в чём-то не прав?