Mesure de lux au luxmètre et calculs

[aurelie]

Un membre de ma famille possède un luxmètre de poche.
J'aimerais mesurer le nombre de lumen émis par une LED (accessoirement le nombre de lux).

Comment puis-je faire ? Quel est le mode opératoire ?

NB : je dispose (bien entendu!) d'une alimentation, de LEDs et des connectiques nécessaires.

EDIT: Calculateur/convertisseur Candela/Lux, et inversement

[Perig]

Bonjour,

Un luxmètre est un appareil mesurant des lux et donc un éclairement. Si vous souhaitez mesurer des lumen qui représentent un flux il y a quelques calculs à faire qui ne sont pas évidents. Cela dépend de la distribution spatiale de la source.

L'unité de Flux est le Lumen (en unité lumineuses) ou le Watt (en unités énergétiques).
L'unité de l'éclairement est le lux (en unité lumineuses) ou le W/m² (en unités énergétiques).

Il faut ensuite faire le lien entre les deux unités. Si tu mesures avec ton luxmètre un certain niveau de lux, il faut ensuite savoir quelle est la surface éclairée par la source ainsi que sa distribution spatiale pour pouvoir transposer en lumen. Ce n'est vraiment pas évident.

Pour mesurer les flux, les gens utilisent généralement une sphère intégrante qui permet de capter toute la lumière d'une source.

[aurelie]

J'utilise une LED classique, genre celles de 10 centimes avec un angle d'ouverture de 15° ou 30° (valeur indiquée dans les catalogues).

Concrètement, comment puis-je faire ? Ou dumoins puis-je le faire ?

Perig, vous dites :

Pour mesurer les flux, les gens utilisent généralement une sphère intégrante qui permet de capter toute la lumière d'une source.

Puis-je en fabriquer une (par exemple en mettant la LED très proche du capteur et en entourant l'ensemble {capteur luxmetre,LED} de papier aluminium ?
Mais un tel montage est-il necessaire pour une expérience qui a pour but de révéler l'ordre de grandeur du rendemment d'une LED ?
En effet dans le noir on voit bien que la grande majorité de la lumière est émise dans un cone très "fin" donc en mettant la LED contre le capteur du luxmètre on mesure bien 80% du flux. Non ?

[Perig]

Si tu as la possibilité de coller vraiment ta LED au luxmètre, tu peux en effet considérer que tout le flux sera collecté par le capteur de ton luxmètre. Si tu mesures alors un certain éclairement E sur un capteur de surface S alors le problème se simplifie rapidement car pour obtenir le flux F il suffit de multiplier ces valeurs :

Flux = Eclairement x Surface

Exemple :

Tu places ta LED contre ton capteur et tu mesures ton éclairement. Disons E=40000 lux. Supposons que ton capteur mesures 5x5mm. Ton flux pourra être approximé par :

Flux = E x S = 40000 x (0.005)² = 1 lumen

[aurelie]

Je résume :
Je colle la LED contre le luxmètre et le tour est joué. Le nombre de lumen obtenus via la formule

Flux = Eclairement x Surface

est une approximation. (Qui peut se révéler grossière si la LED émet beaucoup de lumière ailleurs que sur le capteur)

Si je met la LED contre le capteur et que je fabrique un tube recouvert de papier aluminium peu froissé (que je place entre le bas de ma LED et le luxmètre) je récumpère une partie de la lumière qui n'aurait pas atteint le capteur dans le protocole précédent.

Ce "tube" me fait-il gagner beaucoup en précision ? Ou est-ce un gadget ?

[Perig]

Le résumé est correct. De plus, rajouter un tube réfléchissant te fera gagner un peu en précision je pense (tout dépend de l'angle d'émission de ta diode). Pour info, les films d'aluminium optique ont un coefficient de réflexion d'environ 88% dans le visible.

[aurelie]

Donc au final vous pensez que l'incertude sera comment ? Enorme ou acceptable ?
Le but est de voir le rendement en lm/W des LEDs du commerce. A l'ordre de grandeur. Par exemple, si la vraie valeur c'est 35 lm/W et que je trouve 30 ça me va très bien !

Pour améliorer la précision il me faudrait étalonner mon dispositif. (En possédant une LED dont je connais, pour une tension d'alimentation donnée, le rendemment). Mais je crois guère à celà car les LEDs c'est comme les résistances, il existe des variations de caractéristiques selon l'unité d'un lot prit au hasard...

[Perig]

Je pense que l'erreur sera acceptable.

[Integra]

Je pense que si le faiscau est très étroit, tu peux évaluer la valeur d'éclairement sur une surface éclairée par celui-ci en prenant plusieurs mesures sur un rayon, puis en intégrant ces valeurs pour trouver la quantité totale de lux (l'éclairement) qui atteint la surface éclairée.
Ensuite, il te suffit de convertir les lux en lumen puisque le lux=lumen / m².
Par contre, ce n'est pas possible avec une LED à faisceau large ou diffusante.
Qu'en pensez vous?

[Johny5]

Vraiment bien!

Merci, c'est justement ce que je cherchais

Merci beaucoup



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