Bild: Meßraster der TA 23
Bei den ganzen Vermessungen an Fahrradscheinwerfern wurde zuerst ein über 10 m langer Innenraum an der TU Hamburg-Harburg verwendet. Hier war ein Meßraster nach TA23 auf einer Wand angebracht.
Bild: Meßraster der TA 23
Später wurden dann Scheinwerfer auf einem kleinen Teilkreis, der zur Hommel UWG1/2 gehört, montiert und der Meßkopf des Luxmeters in 3-10 m Entfernung aufgebaut. Hierzu mußte teilweise die Anzeige des GOX 9x1 aus mehreren Meter Entfernung mit einem Teleobjektiv abgelesen werden. Nicht gerade schnell aber genau und hohe Auflösung.
Bild: Teilkreis
Nach Anschaffung eines Schnittstellenkabels für das GOX und einer Schrittmotorsteuerung (ODIN-3D) von Uwe Wulf wurde der Prototyp des Goniometers erbaut. Hierbei sollte die Mikroschrittfähigkeit ausgenutzt werden. Nur harmonierte die Steuerung nicht mit den verwendeten Steppern vom Elektronikschrottplatz. Zudem verschluckte die parallele Schnittstelle im ASUS A7N8X unter RedHat8.0 willkürlich Signale: Dies wurde mit einem Frequenzzähler (Hameg 8021) und einem Oszi (Tektronix 2225) festgestellt.
Bild: Direkter Antrieb für Mikroschritt
Ende Dezember 2003 wurde dann mit dem Bau des Goniometers mit zweistufiger Getriebebox (1:18, Modul 1, Zähne 15:45 und 15:90) angefangen. Unter SuSe 9.0 auf dem alten PC (Tyan Trinity S1590) kommt es auch nicht mehr zu Schrittverlusten auf der parallelen Schnittstelle.
Ob ein Fertigungsfehler meinerseits oder der Zahnräder ursächlich war: Eine innere Verspannung der letzten Stufe ist notwendig um ein Umkehrspiel von gut 0,3o zu unterdrücken. Gut, das hätte auch mit einer entsprechenden Ansteuerung (unidirektionaler Betrieb, für die Kenner von Matrixdruckern sicherlich noch ein Begriff:-) gefixt werden können.
Bild: Wustecke beim Programmieren und Zahnradverspannung
Bild: Erste Testaufbauten (Laserpointer zur Schrittkontrolle)
Bild: BiSy FL mit HPR64 bei 2,8 W, umgerechnet auf 0,7 m Anbauhöhe und 10 m Entfernung für HV auf der Straße
Derzeitiger Meßaufbau: Goniometer hängt kopfüber in einem Dachschrägenfenster. Für Scheinwerfermessungen ist der Sensor 7,66 m entfernt angebracht. Für Rücklichtmessungen ist der Sensor 1 m entfernt angebracht. Der Hintergrund wird durch schwarze Tücher und Pappen verdunkelt; dadurch liegt die Hintergrundhelligkeit bei 0,01...0,02 lx. Die Auflösung wird, je nach Zeit und Anforderung zwischen 0,1 und 1 Grad eingestellt. Als groben Anhaltswert liefert das System etwa 2 Messungen pro Sekunde. Hier ist die Ansteuerung der parallen Schnittstelle mit parcon maßgeblich. Das ist nicht gerade schnell, aber allemal schneller als das manuelle Verfahren:-) Komerzielle Systeme schaffen deutlich größere Meßraten, sind aber auch deutlich teurer.
Für gut aufgelöste Berechnungen der Straßenausleuchtung sind mindestes 0,2 Grad notwendig. Selbst 0,1 Grad sind dafür teilweise sehr grob. Für Rücklichter reicht ein Grad.Wer etwas professionelles haben will: Zum Beispiel Radiant Imaging oder http://www.technoteam.de/ liefern sicherlich gerne etwas:-) Über die bin ich ziemlich schnell bei der Suche nach Goniometer gestolpert. Aber fragt nicht nach dem Preis.
Unbedingt zu beachten: Die Messungen werden, wie nach meinem Kenntnisstand auch am LTI üblich, ohne Zwangskühlung vorgenommen! Bei vielen LED-Scheinwerfern führt dies zu Ergebnissen, die nicht unbedingt praxisgerecht sind. Deswegen sind für LED-Scheinwerfer, soweit möglich, zusätzliche Kurven angegeben. Diese geben die Abhängigkeit von aufgenommener Leistung, Lichtstrom und Temperatur in Abhängigkeit der Betriebsdauer an. Nach i.A. 60 Minuten wird die Kühlung angeschaltet. Die Messungen für die Bilder unten dauern i.A. mehrere Stunden. Also kann davon ausgegangen werden, daß die Schweinwerfer im Alltagsbetrieb am Fahrrad durch die Kühlung deutlich heller sein werden, als hier angegeben. Die Kühlung für diese Kurven wird durch einen Papst 4214GM mit 26 statt 24 V, ca. 20 cm hinter den Scheinwerfern diese anblasend, realisiert. Laut Anemometer 6 (VEB Anometerbau, Bästleinstraße 5, Dresden), nocheinmal Dank an Peter Schäfer, entspricht das ca. 8 km/h. Realitätsnäher wäre von vorne, aber da ist der Lüfter dann der Lichtmessung im Weg. Der Betrieb der Scheinwerfer erfolgt, wenn nicht anders angegeben, an Konstantspannung. Die Temperatur wird möglichst nahe der LED auf dem Kühlkörper mit einer NiCr-Ni-Meßperle gemessen.
Für langsame Zugänge wurde eine neue Vergleichsseite entwickelt, die z.B. auch Lichströme und Prüfung der TA-Anforderungen beinhaltet.schnell Achso,Falls jetzt jemand fragt, warum die LED-Schweinwerfer schwammiger als die Varianten mit Glühbirne sind: Die emittierende Fläche ist deutlich größer als bei HS3/HS4 und Gasentladungslampen. Dann kann die Projektion bei sonst gleichem optischen Prinzip und gleicher Größe der Optik nur schwammiger sein. Der Parabolreflektor kann im Idealfall halt nur einen Punkt punktförmig abbilden. Im Realfall ist die Lichtquelle endlich groß und der Reflektor nicht fehlerfrei (Geometrie und Oberfläche). Scheinwerfer für LEDs sind also vorerst bedeutend schwieriger auszulegen als solche für Glühbirnen.
Auf einmal sind die 100 Stunden, die ein 9 V-Block im X9eins hält, relativ kurz. Hiermit wäre Einstein mal wieder bewiesen. Vor dem Goniometer hielt so ein Block schon mal 1,5 Jahre:-)
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Olaf Schultz, 15.02.2004-18.10.2005