{"id":9614,"date":"2026-08-17T20:21:15","date_gmt":"2026-08-17T12:21:15","guid":{"rendered":"https:\/\/es.ledtestsystem.com\/?p=9614"},"modified":"2026-08-17T20:21:15","modified_gmt":"2026-08-17T12:21:15","slug":"ein-umfassender-leitfaden-zur-messung-von-lumen-fur-genaue-lichtleistungsprufungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/blogs\/ein-umfassender-leitfaden-zur-messung-von-lumen-fur-genaue-lichtleistungsprufungen\/","title":{"rendered":"Ein umfassender Leitfaden zur Messung von Lumen f\u00fcr genaue Lichtleistungspr\u00fcfungen"},"content":{"rendered":"

Ein umfassender Leitfaden zur Messung von Lumen f\u00fcr genaue Lichtleistungspr\u00fcfungen<\/strong><\/p>\n

Einf\u00fchrung in die Lichtstrommesstechnik<\/strong><\/p>\n

Die Quantifizierung der sichtbaren Lichtleistung, ausgedr\u00fcckt in Lumen (lm), ist der grundlegende Parameter zur Charakterisierung k\u00fcnstlicher Lichtquellen. Im Gegensatz zur Beleuchtungsst\u00e4rke (Lux), die das auf eine Oberfl\u00e4che einfallende Licht beschreibt, repr\u00e4sentiert der Lichtstrom die gesamte von einer Quelle pro Zeiteinheit abgegebene sichtbare Energie. Eine genaue Lumenmessung ist nicht nur eine Frage der Katalogspezifikation, sondern ein entscheidender Faktor f\u00fcr die Einhaltung von Energiestandards, die Bewertung der photobiologischen Sicherheit und die anwendungsspezifische Designvalidierung in einer Vielzahl von Branchen, von der Luftfahrttechnik bis zur Gartenbaubeleuchtung. Die Messung des gesamten Lichtstroms ist jedoch prinzipiell anf\u00e4llig f\u00fcr geometrische, spektrale und thermische Fehler. Dieses technische Dokument beschreibt die Methoden \u2013 von der Goniophotometrie bis hin zu \u2026 Integrationskugel<\/a> Photometrie \u2013 und betont die in der Industrie g\u00e4ngige L\u00f6sung: die Integration eines Spektroradiometers mit einer Ulbricht-Kugel mit gro\u00dfer Apertur, insbesondere der LISUN<\/a> LPCE-2\/LPCE-3<\/strong> System.<\/p>\n

Die physikalischen Prinzipien der Lichtstrombestimmung<\/strong><\/p>\n

Die Photometrie ist die Wissenschaft der Messung von Licht, wie es vom menschlichen Sehsystem wahrgenommen wird. Die Umrechnung von radiometrischen Watt in photometrische Lumen erfordert die Gewichtung der spektralen Leistungsverteilung (SPD) anhand der photopischen Lichtausbeutefunktion V(\u03bb). Mathematisch ist der Lichtstrom (\u03a6v) wie folgt definiert:<\/p>\n

\u03a6v = Km \u222b \u03a6e(\u03bb) V(\u03bb) d\u03bb<\/p>\n

Dabei ist \u03a6e(\u03bb) der spektrale Strahlungsfluss, V(\u03bb) die Standard-Leuchtdichtekurve und Km die maximale Lichtausbeute (683 lm\/W bei 555 nm). Diese spektrale Gewichtung erfordert entweder einen gefilterten Fotodetektor (mit einer Empfindlichkeit, die V(\u03bb) approximiert) oder eine vollst\u00e4ndige Spektralanalyse. Die Methode mit dem gefilterten Detektor ist zwar einfacher, leidet aber unter spektralen Fehlanpassungsfehlern, insbesondere bei schmalbandigen Strahlern wie LEDs und Laserdioden. Daher gilt die spektroradiometrische Methode als Goldstandard f\u00fcr hochpr\u00e4zise Messungen, da sie die gesamte spektrale Leistungsverteilung erfasst und die gleichzeitige Berechnung von Farbortkoordinaten, Farbtemperatur (CCT) und Farbwiedergabeindex (CRI) neben dem Lichtstrom erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Prim\u00e4re Messmethoden: Goniophotometrie versus Ulbricht-Kugel<\/strong><\/p>\n

Bei der Messung des Leuchtdichteflusses dominieren zwei unterschiedliche Ans\u00e4tze: die Goniophotometrie und die Photometrie mit der Ulbricht-Kugel.<\/p>\n

Goniophotometrie<\/strong> Das Verfahren beinhaltet die mechanische Rotation eines Detektors um die Lichtquelle, um deren r\u00e4umliche Intensit\u00e4tsverteilung zu erfassen. Die Integration dieser Verteilung \u00fcber den gesamten Raumwinkel ergibt den Gesamtlichtstrom. Obwohl Goniophotometer f\u00fcr gerichtete Lichtquellen \u00e4u\u00dferst genau sind und wichtige r\u00e4umliche Daten liefern, sind sie kostspielig, langsam und erfordern gro\u00dfe Dunkelkammern (typischerweise 25\u201330 Meter). Diese Methode ist f\u00fcr Kfz-Scheinwerfer und Stra\u00dfenbeleuchtung unverzichtbar, jedoch f\u00fcr die Massenproduktion von LED-Modulen unpraktisch.<\/p>\n

Ulbrichtsche Kugel<\/a> Photometrie<\/strong>, Umgekehrt misst diese Methode den Gesamtlichtstrom, indem sie die Emission der Quelle in einer hohlen, hochreflektierenden Kugel auff\u00e4ngt. Die Kugelinnenseite ist mit einem diffusen, hochreflektierenden Material (typischerweise BaSO\u2084 oder PTFE) beschichtet, wodurch Mehrfachreflexionen und somit eine gleichm\u00e4\u00dfige Beleuchtungsst\u00e4rke an der Kugelwand entstehen. Ein Detektor an einer Blenden\u00f6ffnung misst diese Strahlungsdichte, die direkt proportional zum gesamten Lichtstrom ist. Die Hauptvorteile sind Geschwindigkeit, Kosteneffizienz und Unabh\u00e4ngigkeit von der Geometrie der Lichtquelle. Die Genauigkeit dieser Methode h\u00e4ngt jedoch vom Verst\u00e4ndnis und der Minimierung von Selbstabsorption und r\u00e4umlicher Inhomogenit\u00e4t ab \u2013 Bereiche, in denen die moderne spektroradiometrische Integration ihre St\u00e4rken ausspielt.<\/p>\n

Das LISUN LPCE-2\/LPCE-3 Ulbricht-Kugel- und Spektroradiometersystem: Architektur und Funktion<\/strong><\/p>\n

Der LISUN LPCE-2<\/strong> und seine weiterentwickelte Variante, die LPCE-3<\/strong>, Sie stellen die Verschmelzung von absoluter Photometrie und spektraler Radiometrie dar. Das System besteht aus einer hochreflektierenden Ulbricht-Kugel (erh\u00e4ltlich mit Durchmessern von 0,3 m bis 3,0 m, geeignet f\u00fcr kleine SMD-LEDs bis hin zu gro\u00dfen LED-Stra\u00dfenleuchten) in Kombination mit einem hochaufl\u00f6senden Array-Spektroradiometer (MSR-3000-Serie). Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist die LPCE-3<\/strong>\u2019die Einbeziehung einer innovativen DC\/AC Konstantstromnetzteil<\/strong> und ein Algorithmus zur spektralen Streulichteliminierung<\/strong>.<\/p>\n

Das Messprotokoll weicht von der herk\u00f6mmlichen Einkanal-Photometrie ab. Im Inneren der Kugel sammelt eine Sonde Licht von der Kugelwand mithilfe eines kosinuskorrigierten Diffusors und leitet es \u00fcber eine optische Faser (solarisationsbest\u00e4ndig) zum Spektroradiometer. Das MSR-3000 verwendet einen r\u00fcckseitig beleuchteten CCD-Array-Detektor mit einem Spektralbereich von 350\u20131100 nm. Das System berechnet die Lumen durch direkte Integration der spektralen Leistungsverteilung (SPD). Um absolute Genauigkeit zu gew\u00e4hrleisten, wird eine Kalibrierung mit einer Standardlampe durchgef\u00fchrt, die anhand nationaler Standards kalibriert ist. LPCE-3<\/strong> wird dies insbesondere durch seine \u201cMulti-Geometrie-Kalibrierungskompensation\u201d<\/strong>, wodurch die Unterschiede in der r\u00e4umlichen Verteilung zwischen der Kalibrierungsquelle und der Testquelle korrigiert werden.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Systemparameter<\/th>\nLPCE-2 Spezifikation<\/th>\nLPCE-3 Spezifikation<\/th>\nBranchenrelevanz<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Kugeldurchmesser<\/strong><\/td>\n0,3 m, 0,5 m, 1,0 m, 1,65 m, 2 m, 3 m<\/td>\n0,3 m \u2013 3 m (anpassbar)<\/td>\nErm\u00f6glicht Tests f\u00fcr 0,2-W-SMD- bis 1000-W-Hallenbeleuchtungseinheiten.<\/td>\n<\/tr>\n
Spektroradiometer-Modell<\/strong><\/td>\nMSP-3000 (oder MSR-3000)<\/td>\nMSR-3100 (Hochgeschwindigkeit)<\/td>\nSchnellere Messzyklen f\u00fcr die Produktionslinie<\/td>\n<\/tr>\n
Wellenl\u00e4ngenaufl\u00f6sung<\/strong><\/td>\n\u22640,2 nm<\/td>\n\u22640,2 nm<\/td>\nEntscheidend f\u00fcr die Schmalband-Laserphosphorbeleuchtung<\/td>\n<\/tr>\n
Lichtstrombereich<\/strong><\/td>\n0,001 lm \u2013 2.000.000 lm<\/td>\n0,001 lm \u2013 2.000.000 lm<\/td>\nUmfasst Abblendlicht f\u00fcr Kraftfahrzeuge bis hin zu Suchscheinwerfern f\u00fcr Schiffe.<\/td>\n<\/tr>\n
Messgeschwindigkeit<\/strong><\/td>\n<5 Sekunden (Vollspektrum)<\/td>\n<1 Sekunde (Scan-Modus)<\/td>\nErm\u00f6glicht die 100%-Qualit\u00e4tskontrolle in der LED-Fertigung<\/td>\n<\/tr>\n
Kernmerkmal<\/strong><\/td>\nSpektralanalyse<\/td>\nSpektrale Streulichtkompensation<\/strong><\/td>\nEliminiert spektrale Reflexionsfehler der Kugelwand.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

R\u00e4umliche und spektrale Fehlerquellen in der Kugelphotometrie und deren Minderung<\/strong><\/p>\n

Selbst bei einer kalibrierten Kugel entstehen fehlerhafte Lumenwerte durch drei prim\u00e4re physikalische Ph\u00e4nomene. Erstens, Selbstbezogenheit<\/strong>Die Pr\u00fcfquelle, ihre Halterung und die Verkabelung absorbieren Licht innerhalb der Kugel. Da die Kalibrierlampe und die Pr\u00fcfquelle unterschiedliche geometrische Formen und Absorptionskoeffizienten aufweisen, entsteht ohne Korrektur ein systematischer Fehler. LPCE-2\/3<\/strong> Systeme gehen dies \u00fcber die Hilfslampenmethode<\/strong>\u2014eine eingebaute, stabilisierte Quarz-Halogenlampe im Inneren der Kugel. Durch Messung der Beleuchtungsst\u00e4rke mit eingeschalteter Hilfslampe, mit und ohne Pr\u00fcflichtquelle, wird ein Korrekturkoeffizient (\u03b1) abgeleitet, um Selbstabsorptionsfehler mathematisch zu eliminieren.<\/p>\n

Zweite, R\u00e4umliche Nichtuniformit\u00e4t<\/strong>Die Leuchtdichte an der Kugelwand ist nicht perfekt isotrop, wenn die Lichtquelle einen stark gerichteten Strahl aussendet (z. B. ein Scheinwerfer oder ein Fahrzeugreflektor). Das LPCE-System verwendet ein Blendensystem und eine matte, wei\u00dfe Abdeckung im Inneren der Kugel, um die direkte Beleuchtung des Detektoranschlusses zu verhindern. Beim LPCE-3 kompensiert ein fortschrittlicher Algorithmus die spektralen Reflexionsvariationen bei verschiedenen Wellenl\u00e4ngen.<\/p>\n

Dritte, Spektrale Fehlanpassung<\/strong>Eine Silizium-Fotodiode mit einem V(\u03bb)-Filter weist eine spektrale Empfindlichkeit auf, die von der Standardkurve abweicht. Bei einer phosphorkonvertierten wei\u00dfen LED f\u00fchrt dies zu einem Fehler von 5\u201310% bei der Lumenmessung. Das Spektroradiometer hingegen misst die spektrale Leistungsverteilung mit hoher Wellenl\u00e4ngengenauigkeit. LISUN LPCE-3<\/strong> Verwendet ein Doppelgitter (in ausgew\u00e4hlten MSR-Modellen), um Streulicht zu unterdr\u00fccken und sicherzustellen, dass Wellenl\u00e4ngen jenseits von 780 nm (IR) die Messung im sichtbaren Bereich nicht verf\u00e4lschen, ein h\u00e4ufiges Problem bei HID-Autolampen mit hoher Farbtemperatur.<\/p>\n

Kalibrierstandards und R\u00fcckverfolgbarkeit: Sicherstellung der Datenintegrit\u00e4t<\/strong><\/p>\n

Eine pr\u00e4zise Lumenmessung erfordert die R\u00fcckf\u00fchrbarkeit auf nationale Metrologieinstitute (NMI). Der Kalibrierprozess des LISUN LPCE-2\/3 entspricht den folgenden Standards: LM-79-19<\/strong> (IESNA) und CIE 84<\/strong> Richtlinien. Das Verfahren umfasst Folgendes:<\/p>\n

    \n
  1. Prim\u00e4rstandard<\/strong>Eine auf NIST r\u00fcckf\u00fchrbare Wolfram-Halogenlampe (z. B. der Serie SCL-1400) mit bekannter spektraler Bestrahlungsst\u00e4rke.<\/li>\n
  2. Kugelkalibrierung<\/strong>Die Standardlampe ist im Zentrum der Kugel (f\u00fcr den Quellenmessmodus) oder an der Wand (f\u00fcr den Wandmontagemodus) montiert. Ein Konstantstromnetzteil versorgt die Lampe mit Strom, und das Spektroradiometer erfasst den Hintergrundstrom (Dunkelstrom) und das Standardsignal.<\/li>\n
  3. Kalibrierungskonstanten<\/strong>Das System berechnet den Kalibrierungsfaktor (K) anhand der bekannten Lumen der Standardlampe und des gemessenen Spektralsignals.<\/li>\n
  4. \u00dcberpr\u00fcfung<\/strong>Es werden sekund\u00e4re Standard-LEDs (Rot, Gr\u00fcn, Blau, Wei\u00df) vermessen. Die Abweichung muss f\u00fcr die Lumengenauigkeit <0,5% und f\u00fcr die Farbabweichung (\u0394u'v') <0,001 betragen, um die interne Pr\u00fcfung zu bestehen.<\/li>\n<\/ol>\n

    F\u00fcr die Photovoltaikindustrie<\/strong>, Diese Kalibrierung ist nicht f\u00fcr sichtbares Licht, sondern f\u00fcr die Bestimmung der spektralen Bestrahlungsst\u00e4rke von Sonnensimulatoren (klassifiziert als AM1.5G) unerl\u00e4sslich. Hierbei wird das LISUN-System verwendet, um die spektrale Abweichung der Lampe vom ASTM G173-Referenzspektrum zu messen und so sicherzustellen, dass die Lumen (obwohl die spektrale Bestrahlungsst\u00e4rke die entscheidende Messgr\u00f6\u00dfe ist) bei der Pr\u00fcfung der Solarzellenreaktion nicht f\u00e4lschlicherweise die Energie angeben.<\/p>\n

    Anwendungsspezifische Lumenpr\u00fcfprotokolle<\/strong><\/p>\n

    Die Nutzung des LPCE-2\/3-Systems variiert stark je nach Branche, wobei jede Branche ihre eigenen Rahmenbedingungen mit sich bringt:<\/p>\n

    LED- und OLED-Fertigung (Qualit\u00e4tskontrolle)<\/strong><\/p>\n

    In schnelllebigen Produktionsumgebungen muss die Lumengenauigkeit mit dem Durchsatz in Einklang gebracht werden. LPCE-3<\/strong> mit seinem Hochgeschwindigkeits-Spektroradiometer MSR-3101 erm\u00f6glicht M\u00fclltonnen<\/strong> (Sortierung von LEDs nach Lichtstrom und Farbtemperatur) mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Teilen pro Stunde. Die F\u00e4higkeit des Systems, sowohl kontinuierliche (Gleichstrom-) als auch modulierte (PWM-)Ansteuerstr\u00f6me zu verarbeiten, ist entscheidend, da die PWM-Dimmung die spektrale Spitzenleistung ver\u00e4ndert und herk\u00f6mmliche Luxmeter dadurch verf\u00e4lschen kann. Das Spektroradiometer integriert die Effektivleistung \u00fcber die Zeit.<\/p>\n

    Pr\u00fcfung der Fahrzeugbeleuchtung (ECE R112 & R113)<\/strong><\/p>\n

    F\u00fcr die Messung des Lichtstroms von Autoscheinwerfern ist eine entsprechende Funktion erforderlich., nicht<\/em> Es wird lediglich die Spitzenintensit\u00e4t erfasst. Das mit einer 2-Meter-Kugel ausgestattete LPCE-2 dient zur Messung des Gesamtlichtstroms von LED-Scheinwerfern und Hochdruckentladungslampen (HID). Ein spezielles Protokoll sieht vor, die Lampe auf 951 TTP3T ihres stabilen Lichtstroms vorzuheizen und anschlie\u00dfend die Messung durchzuf\u00fchren. Das System berechnet im Modus \u201cSchnelle Photometrie\u201d die Lichtstromstabilisierung \u00fcber 60 Sekunden und erkennt Anomalien wie den anf\u00e4nglichen Lichtstromabfall aufgrund eines Temperaturanstiegs in der Sperrschicht \u2013 ein kritischer Qualit\u00e4tsparameter f\u00fcr OEM-Zulieferer.<\/p>\n

    Beleuchtung f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (SAE AS8037)<\/strong><\/p>\n

    Die Beleuchtung von Flugzeugen (z. B. Startbahnrandbeleuchtung, Leuchtfeuer) erfordert photometrische Farb- und Lichtstrommessungen innerhalb strenger FAA-Grenzwerte. Da sowohl Gl\u00fchlampen als auch LEDs verwendet werden, erm\u00f6glicht die hohe Empfindlichkeit des LPCE-3 bei niedrigen Lichtstromst\u00e4rken (bis zu 0,001 lm) die Pr\u00fcfung von Mikrominiatur-Anzeigelampen in Cockpit-Displays. Die F\u00e4higkeit des Systems, Farbverschiebungen w\u00e4hrend Temperaturzyklen (von -40 \u00b0C bis +85 \u00b0C) innerhalb der Kugel mithilfe eines temperaturkontrollierten externen Geh\u00e4uses zu messen, gew\u00e4hrleistet die Einhaltung der Luftfahrtstandards.<\/p>\n

    B\u00fchnen- und Studiobeleuchtung (Unterhaltungstechnik)<\/strong><\/p>\n

    F\u00fcr Theaterscheinwerfer mit Hochleistungs-LEDs werden neben der reinen Lumenangabe weitere Messwerte ben\u00f6tigt, beispielsweise TM-30 Rg\/Rf, wof\u00fcr SPD-Daten erforderlich sind. Das LISUN-System liefert diese Daten und validiert dar\u00fcber hinaus die Lumenerhaltung<\/strong> (LM-80) des LED-Geh\u00e4uses. W\u00e4hrend beschleunigter Alterungstests misst das LPCE-2 den Lichtstrom an jedem Messpunkt. Da die Kugel bel\u00fcftet und thermisch abgef\u00fchrt ist, besch\u00e4digt die Strahlungsw\u00e4rme einer 500-W-B\u00fchnenlampe die Kugelbeschichtung nicht \u2013 ein h\u00e4ufiger Schwachpunkt bei g\u00fcnstigeren Polymerkugeln.<\/p>\n

    Wissenschaftliche Forschung und Entwicklung optischer Instrumente<\/strong><\/p>\n

    Bei der Charakterisierung eines neuen Leuchtstoffmaterials f\u00fcr medizinische Beleuchtungszwecke m\u00fcssen Forscher die Quanteneffizienz und den Gesamtlichtstrom messen. Die Ulbricht-Kugel des LPCE-2 kann f\u00fcr relative Messungen (mithilfe der Hilfslampe) oder absolute Messungen konfiguriert werden. Das Ger\u00e4t erm\u00f6glicht die Berechnung der Lichtausbeute (LER) in lm\/W_optisch. Dies ist entscheidend f\u00fcr Medizinische Beleuchtungsger\u00e4te<\/strong>, Die Farbtemperatur (CCT) muss den chirurgischen Anforderungen (typischerweise 4000\u20135000 K) entsprechen, und die Leuchtdichte muss f\u00fcr die Ausleuchtung tiefer Kavit\u00e4ten ausreichend sein, ohne jedoch zu einer Phototoxizit\u00e4t des Gewebes beizutragen. Die Spektraldaten gew\u00e4hrleisten, dass der UV\/A-Anteil (unter 400 nm) vernachl\u00e4ssigbar ist, selbst bei einer hohen Lumenanzahl.<\/p>\n

    Schiffs- und Navigationsbeleuchtung (IALA-Empfehlungen)<\/strong><\/p>\n

    Marinelaternen verwenden h\u00e4ufig LED-Cluster mit komplexen optischen Linsen. Mit dem LPCE-2\/3 wird \u00fcberpr\u00fcft, ob der Lichtstrom die Spezifikationen f\u00fcr die \u201cnominale Nachtsichtbarkeit\u201d erf\u00fcllt. Aufgrund der geringen Lichtstromst\u00e4rke (z. B. bei 1-cd-Laternen) muss die Kugel ein hohes Reflexionsverm\u00f6gen und geringes Rauschen aufweisen. Das LPCE-2 mit einer 0,3 m gro\u00dfen Kugel und einer langen Integrationszeit (bis zu 10 Sekunden) bietet das notwendige Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis, um schwache Lichtquellen pr\u00e4zise und ohne St\u00f6rungen durch elektromagnetische Umgebungsger\u00e4usche zu messen.<\/p>\n

    Stadtbeleuchtungsplanung (ANSI\/IES TM-21)<\/strong><\/p>\n

    F\u00fcr Hersteller von Stra\u00dfenbeleuchtung sind Lumenabfallkurven unerl\u00e4sslich. LPCE-3<\/strong> Das System erm\u00f6glicht die In-situ-Temperaturmessung (ISTMT): Die Lampe wird innerhalb der Kugel bis zum Erreichen des Temperaturgleichgewichts betrieben, und die Geh\u00e4usetemperatur wird aufgezeichnet. Das Spektroradiometer berechnet gleichzeitig den Lichtstrom. Mithilfe dieser Daten k\u00f6nnen Lichtplaner die L70 (Zeit bis zum Erreichen des Lichtstromerhalts von 70%) nach der TM-21-Norm extrapolieren. Diese Berechnung ist in vielen staatlichen und bundesweiten Beschaffungsvertr\u00e4gen rechtsverbindlich.<\/p>\n

    Vergleichende Analyse: LISUN-System vs. herk\u00f6mmliche Fotodetektoren<\/strong><\/p>\n

    Konventionelle Ulbricht-Kugeln mit Luxmeter oder Fotozelle weisen typischerweise eine Unsicherheit der Lichtstrommessung von \u00b151 TP\u00b3T bis \u00b181 TP\u00b3T auf. Diese Fehlergr\u00f6\u00dfe ist f\u00fcr die High-End-Produktion nicht akzeptabel. Die LISUN LPCE-2\/3 erreicht eine Unsicherheit von \u00b11,21 TP\u00b3T (k=2) f\u00fcr den Lichtstrom und \u00b10,002 f\u00fcr die Farbortkoordinaten. Der Wettbewerbsvorteil liegt im Wegfall mehrerer Filter. Eine auf einem Fotodetektor basierende Kugel muss Korrekturfaktoren f\u00fcr verschiedene Lichtquellentypen (z. B. HPS, Metallhalogenid, LED) sequenziell anwenden. Das Spektroradiometer ist quellenunabh\u00e4ngig; es misst die physikalischen Eigenschaften direkt.<\/p>\n

    Dar\u00fcber hinaus LPCE-2<\/strong> verf\u00fcgt \u00fcber ein spezielles \u201cFernsteuerungs\u201d-Softwarepaket, das die Datenprotokollierung w\u00e4hrend Stresstests erm\u00f6glicht, und die LPCE-3<\/strong> wird dadurch aufgewertet PID-Temperaturregelung<\/strong> Die Schnittstelle zur Kugelwand minimiert die W\u00e4rmeausdehnung der Kugelbeschichtung, welche wellenl\u00e4ngenabh\u00e4ngige \u00c4nderungen des Reflexionsverm\u00f6gens verursachen kann. Dieses Detailniveau ist entscheidend f\u00fcr Pharmazeutische und medizinische Beleuchtung<\/strong> bei welchen Sterilisationsprozessen W\u00e4rme entsteht.<\/p>\n

    Verfahren zur genauen Lumenmessung mit dem LPCE-2\/3<\/strong><\/p>\n

    Um g\u00fcltige Ergebnisse zu gew\u00e4hrleisten, m\u00fcssen die Bediener die folgende Verfahrensabfolge einhalten:<\/p>\n

      \n
    1. Vorkonditionierung<\/strong>: The light source must be aged for at least 48 hours (for LEDs) to stabilize the phosphor and junction.<\/li>\n
    2. Sphere Cleanliness<\/strong>: Verify that the sphere interior reflectance (\u03c1) is >94%. Dust contamination severely skews spectral reflectance; use a soft brush and CO2 blower only.<\/li>\n
    3. Reference Standard Mount<\/strong>: For the 4-pi geometry (source in center), ensure the standard lamp is positioned at the geometric center. For the 2-pi geometry (wall mount), the lamp must be flush with the sphere wall.<\/li>\n
    4. Dark Offset<\/strong>: Cover the sphere with a black cloth and record the dark spectrum. This compensates for the CCD detector\u2019s thermal noise.<\/li>\n
    5. Auxiliary Lamp Compensation<\/strong>: Turn on the auxiliary lamp. Measure the signal without the test source (I_aux1). Turn on the test source (with auxiliary off). Measure the test source. Turn off the test source, turn on auxiliary again, measure (I_aux2). The corrected flux is calculated as \u03a6_test = \u03a6_aux (I_test \/ I_aux1) <\/em> (I_aux2 \/ I_aux1) \u2013 correcting for absorption.<\/li>\n
    6. Spectral Integration<\/strong>: The software integrates the SPD between 380 nm and 780 nm. The V(\u03bb) filter is applied mathematically. Ensure the integration interval matches the CIE condition (380-780 nm is standard, but some industrial standards require 360-830 nm; the LISUN software allows user-defined intervals).<\/li>\n
    7. Warm-up & Stabilization<\/strong>: The spectroradiometer must have the power supply frequency locked. If measuring AC-driven sources, use the “AC Measurement Mode” in the software, which uses high-frequency sampling to avoid aliasing from the 50\/60 Hz mains.<\/li>\n<\/ol>\n

      Chromaticity and Lumen Interplay: Data Beyond Flux<\/strong><\/p>\n

      A critical aspect of the LISUN system often underutilized in documentation is its ability to align lumen output with chromaticity over temperature. In Pr\u00fcfung von Anzeigeger\u00e4ten<\/strong>, the white point (D65) is defined by specific x,y coordinates. As the organic LED (OLED) panel ages, its red sub-pixel degrades faster than blue, causing the total lumens to drop while the chromaticity shifts. The LPCE-2\/3 can sweep a bias voltage on the DUT (device under test) while monitoring the SPD. This allows R&D engineers to plot Lumen vs. CCT vs. Voltage in a single sweep, reducing test time by 300%.<\/p>\n

      In the Photovoltaic Sector<\/strong>, although not measuring “light output” for illumination, the system measures the Spectral Irradiance<\/strong> of the solar simulator. The “lumens” are not the goal; however, the system’s broad spectral range (350-1100nm) allows it to measure the mismatch to the AM1.5G reference in six spectral bands. The system calculates the spectral mismatch factor (MM) which tells the operator if their simulator is suitable for mono-crystalline silicon testing (which has a rapid response to IR light). If the lamp source contains excessive IR, the solar cell will produce a current not representative of actual sunlight. The LPCE-2\u2019s software calculates the “Photocurrent Density” (mA\/cm\u00b2) directly from the spectral data, making it an indispensable R&D tool for solar cell characterization.<\/p>\n

      Verification and Inter-Laboratory Correlation<\/strong><\/p>\n

      To maintain objectivity, the LISUN LPCE-2\/3 system should undergo periodic verification using a “Standard LED” rather than just a tungsten lamp. Since a tungsten lamp peaks in the IR, its absence of blue light can mask sphere linearity errors at 450 nm. A standard blue LED should be measured against the NIST-calibrated lamp. Due to the spectral stray light reduction in the LPCE-3, the measurement of a 450nm blue LED with a peak power of 100mW will not show a “hump” at 500nm (a typical artifact in lower-cost spectrometers due to second-order effects).<\/p>\n

      Data Management and Realtime Data Logging<\/strong><\/p>\n

      Lumen testing yields extensive datasets. The LISUN software suite offers a database module that saves SPD curves, lumen values, and CCT for batch tracing<\/strong>. For automotive manufacturers, this provides a complete “digital twin” of each headlamp unit, allowing for traceability back to the specific batch of LED packages used, verifying compliance with IATF 16949<\/strong> quality management standards.<\/p>\n

      Concluding Technical Synthesis<\/strong><\/p>\n

      Measuring lumens accurately is not an operation of simple detection; it is a rigorous physical analysis constrained by photometric definitions. While goniophotometry provides spatial resolution, the integrating sphere coupled with a high-grade spectroradiometer is the only economically viable solution that provides total flux plus chromaticity, CRI, and spectral warranty. The LISUN LPCE-2<\/strong> Und LPCE-3<\/strong> represent the apex of this technology\u2014offering low uncertainty, high speed, and robust design for harsh manufacturing environments. Whether generating the LM-80 report for a new LED filament for Urban Lighting<\/strong> or ensuring the navigational beacon emits exactly 100 cd for Marine use<\/strong>, these systems provide the actionable optical data required for certification and product excellence.<\/p>\n

      H\u00e4ufig gestellte Fragen (FAQ)<\/strong><\/p>\n

      Q1: What is the difference between the LPCE-2 and the LPCE-3 regarding stray light correction?<\/strong>
      \nA: The LPCE-3 features a more advanced optical fiber input and optionally a double monochromator configuration in the MSR-3100 series, which reduces the stray light ratio to <0.01% (TBD) at 450 nm. This is critical when measuring a narrow-band LED with a high color purity, where the blue peak may artificially inflate the red response of the detector. The LPCE-2 uses computational correction software, while the LPCE-3 adds a hardware-level blocking in specific spectral windows.<\/p>\n

      Q2: Can these systems measure the luminous flux of a ceiling-mounted luminaire (like a troffer) without a dark room?<\/strong>
      \nA: Yes. The integrating sphere does not require ambient darkness because it is a closed system. The only requirement is that the sphere is sealed and that no external light leaks into the seam. For large troffers, the wall-mount transmittance mode (2-pi geometry) is used, where the light is mounted on the sphere wall port, directing all its flux inward. The room where the sphere is located can have standard illumination.<\/p>\n

      Q3: How do I measure an LED that is dimmed by PWM?<\/strong>
      \nA: The spectroradiometer in the LPCE-2\/3 uses an integrating measurement principle (the CCD accumulates photons over time). However, to avoid aliasing with the PWM frequency, LISUN software offers a “Frequency Lock” feature. If the PWM is 5 kHz, the software sets the integration time to 10 consecutive periods (2ms total) to average the optical signal correctly. Additionally, using the DC current supply is recommended to bias the driver internally rather than using the external PWM dimmer.<\/p>\n

      Q4: Is the LISUN LPCE-2 system valid for measuring the absolute spectral response of photovoltaic cells?<\/strong>
      \nA: It is valid for measuring the light source<\/em> used in the solar simulator, not the cell response directly. To test a solar cell’s spectral response, you need a monochromator and a detector to measure the cell’s short-circuit current at discrete wavelengths. However, the LPCE-2 is used to certify that the simulator lamp has a close spectral match (Class ABA or similar) to AM1.5G, ensuring that the cell is tested under standards-compliant illumination.<\/p>\n

      Q5: What sphere size is recommended for a 300W LED street light?<\/strong>
      \nA: The optimal diameter is dictated by the rule that the source’s maximum dimension must be less than 1\/3 of the sphere diameter. A 300W LED street light fixture is typically 40-50 cm wide. Therefore, a 1.65m sphere is the minimum acceptable recommendation, with a 2.0m sphere recommended for fixtures with large heatsinks. This prevents the source from dominating the sphere’s field of view and ensures that multiple inter-reflections preserve Lambertian integration.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      A Comprehensive Guide on How to Measure Lumens for Accurate Light Output Testing Introduction to Luminous Flux Metrology The quantification of visible light output, expressed in lumens (lm), constitutes the fundamental parameter for characterizing artificial light sources. Unlike illuminance (lux), which describes light incident upon a surface, luminous flux represents the total amount of visible […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3432,"comment_status":"closed","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[1057],"class_list":["post-9614","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blogs","tag-how-to-measure-lumens"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9614","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9614"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9614\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9615,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9614\/revisions\/9615"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3432"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9614"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9614"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ledtestsystem.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9614"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}