choix des leds suivant un éclairement énergétique

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 27 avr. 2006, 08:57

oui c parfait

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 27 avr. 2006, 16:41

autre question, j'ai un luxmetre en ma possesion et je voudrais verifier l'éclairement énergétique de ma led. Malheureusement je trouve des sites de convresion el ligne me permmettant de transformer des w/m² en lux mais que pour une longueur d'onde de 555nm.
Ma longueur d'onde étant différente comment dois je faire ?

Perig · Message non lu par **Perig** » 27 avr. 2006, 19:01

Maintenant que j'ai toutes les données je finirai le calcul un peu plus tard ce soir et je posterai ca.

Pour ton luxmètre, c'est simple. Quand tu as un probleme comme ca il suffit de regarder les unités énergétiques correspondantes. Les lux représentent une unité d'eclairement et donc correspond a des W/m^2 energetiques. En faisant une analogie, on peut donc voir que les lux correspondrnt a des lumen/m^2. Il te suffit donc de convertir tes 100W/m^2 en lumen/m^2 ou autrement dit, tes watts en lumens. J'ai présenté la methode pour le faire dans un precedent message.

EDIT : je viens de relire le message, il y a meme la réponse dedans

EDIT2 : pour la culture generale, l'eclairement a la surface de la Terre par le soleil (dans un plan perpendiculaire aux rayons) est d'environ 1450W/m^2 ou bien 130000lux.

Perig · Message non lu par **Perig** » 03 mai 2006, 18:08

Désolé je n'ai pas eu le temps de faire le calcul. Je pense que maintenant que les bases sont définies, tout le monde est capable de faire le calcul. Si jamais il y a un problème, me demander.

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 09 mai 2006, 17:08

salut Perig,
J'ai quelques infos supplémentaire sur le projet.
La distance entre les leds et les algues est inférieure à 1cm. Je dois avoir 100w/m² au niveau des algues !!
Comment faire pour choisir mes leds.
J'ai utilisé un appareil qui mesure des µmol/m²/s et ensuite en appliquant un coeff et la longueur d'onde je trouve des w/m².
J'utilise pour mes tests une luxeon stars LXHL-MH1B et je trouve en plaçant mon appareil a quelque millimetres de la LED 1000w/m², c'est impressionnant, est ce possible ??
Sinon si tu as un moyen pour trouver la valeur de LED qui va bien pour mon application je suis prenant

Merci

Perig · Message non lu par **Perig** » 09 mai 2006, 20:38

Si on résume les infos de la LED que tu utilises on a :
- Power = 55lm (soit environ 0.2W @ 617nm)
- Wavelenght = 617nm
- Angle d'émission = 160° (80 degrés pour le demi angle)
- Emission lambertienne

Ce n'est pas évident ce que tu nous proposes la car tu es très près de la surface à éclairer donc on ne peut pas vraiment considérer toute l'émission de la LED. Les données des posts précédents nous donnaient :

100W/m² = 26000lm/m²

Si on suppose tout de même que nous nous trouvons dans le cas classique, nous avons pour l'intensité :

I0=Power/(PI*sin²(theta_max))

En remplaçant par nos données nous avons I0 = 18Cd (ou 66mW/sr) ce qui semble raisonnable/correct pour ce type de LED.

Maintenant passons aux choses sérieuses. La relation entre éclairement et intensité est donnée par la formule :

E(theta_r) = (I(theta_r)*cos(theta_r))/d(theta_r)²

Avec I(theta_r) l'intensité dans la direction theta_r considérée, theta_r l'angle sous lequel on voit la surface à éclairer et d(theta_r) la distance à la surface à éclairer vue sous l'angle theta_r. Or notre source est lambertienne donc la distribution d'intensité peut être donnée par :
I(u,v) = I0*cos(theta_r)

d'où

E(theta_r) = (I0*cos²(theta_r))/d(theta_r)²

Ce qui nous donne sous incidence normale :

E0 = I0/d0²

et sous toute autre incidence :

E(theta_r) = (I0*cos²(theta_r))/[d0/cos(theta_r)]² = (I0*[cos(theta_r)]^3)/d0² = E0*[cos(theta_r)]^3

Donc concrètement si on regarde dans ton cas, sous incidence normale et à 5mm, la valeur maximale de l'intensité que l'on peut trouver sera :

E0 = (66x10^-3)/(5x10^-3)² = 2640W/m²

Pour corréler avec la valeur que tu trouves, pour avoir 10000W/m², il faudrait se placer à une distance de 2.57mm. Cela correspond-il avec ta mesure ? Il faut par contre voir que la valeur de l'éclairement diminue très vite avec la distance et avec l'angle (variation en carré et en cos^3 !).

Si tu souhaites avoir un éclairement de 100W/m² à une distance de 1cm, il te faut une intensité au centre de :

I0 = E0*d0² = 100*(1x10^-2)² = 10mW/sr

Ce qui, tranformé en unités lumineuses, donne 2600mCd. Donc au final, une simple diode basique de 3 ou 5mm fera l'affaire !! Cependant tu auras la bonne intensité au centre mais plus tu tléloignera, plus l'éclairement diminuera vite. Donc peut etre mettre plusieurs LEDs réparties régulièrement peut être pas mal.

PS: J'espère ne pas m'être trompé dans mon raisonnement mais je ne pense pas.

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 10 mai 2006, 09:56

ok j'ai bien compris et mes mesures ont été réalisé à quelques millimetres.
La seule erreur que j'ai comise est la référence de la led, c'est une LXHL-MD1D. Mais bon ce n'est pas grave la démarche est la même.

Par contre je ne vois pas comment tu es passé de 18Cd a 66mw/sr !!!
Merci de m'éclairer !

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 10 mai 2006, 17:10

ah non j'ai vu une petite erreur j'avais calculer avec l'appareil une valeur de 1000w/m² et j'étais presque plaqué contre la led. Mais comme tu l'as dit precedemment la distance entre la led et le capteur joue beaucoup sur cette valeur.

Par contre la conversion cd en w/sr est un mystere pour moi !!!

Perig · Message non lu par **Perig** » 10 mai 2006, 19:20

En fait ce n'est pas très compliqué. Les unités sont identiques à un facteur près (qui est la réponse de l'oeil). Peut etre que c'est plus facile à voir dans un tableau :

--------------------- Unités énergétiques ----------- Unités lumineuses
Flux --------------- W ---------------------------------- lm
Intensité --------- W/sr ------------------------------ cd (en gros des lm/sr)
Eclairement ------ W/m² ----------------------------- lux (en gros de lm/m²)

Une fois que l'ont voit ca bien, il suffit de regarder quel est le lien entre ces unités. Si je reprends le deuxième post de ce fil de discussion, on retrouve la relation :

1 watt = 683 lumen @ 555nm

Cependant, tu travailles avec une LED à 625nm. Il faut donc tenir compte de la reponse de l'oeil dans la conversion pour etre precis. Celle-ci nous donne qu'en vision photopique, à 625nm, l'oeil a une "efficacite lumineuse" d'environ 0.32 (ou 683*0.32 = 220lm pour 1W = 220lm/W) ce qui nous donne une conversion :

1 watt = 220 lumen @ 625nm

De la même manière,

1 W/sr = 220 candela @ 625nm

ou

1 candela = 4.53 mW/sr @ 625nm

Donc si on reprend les calculs précédents avec les valeurs pour la bonne référence de diode (power = 44lm, wavelength = 625nm, le reste est inchangé) nous trouvons :

I0 = 14.44cd (ou 14.44*4.53 = 65.42mW/sr)

E0(5mm) = 2616W/m²

d(10000W/m²) = 2.56mm

Si tu souhaites avoir un éclairement de 100W/m² à une distance de 1cm, il te faut une intensité au centre de 10mW/sr (pas de changement ici), ce qui, tranformé en unités lumineuses, donne 2200mCd.

ritchy · Message non lu par **ritchy** » 18 mai 2006, 10:35

une derniere petite question.
Je recherche un film diffuseur pour avoir une diffusion uniforme de la lumiere créé par mes leds.
Ou puis je trouver cela ?