Chodzi mi o urządzenie, które pozwala wyznaczyć charakterystykę widmową dowolnej lampy.
Mam takie 2 pomysły, które teoretycznie powinny działać.
Sposób 1 - mniej dokładny, łatwiejsze wykonanie, większe gabaryty:
Potrzebne będą:
- Skaner płaski
- Dowolny komputer
- Duży szklany pryzmat
- 2 sztuki płytki z bardzo wąską szczeliną
Ze skanera należy wyrzucić lampę do oświetlania skanowanych dokumentów, żeby nie fałszowała pomiaru. Dobrze jest też usunąć szybę skanera.
Montujemy pryzmat, a przed nim dwie szczeliny jedna za drugą (odległość minimum 5 cm miedzy nimi) w taki sposób, żeby widmo światła (rozczepione przez pryzmat) rzucało się w poprzek skanera. Całość należy obudować światłoszczelną, pomalowaną na czarno obudową.
Aby wykonać badanie należy: Ustawić urządzenie przed badanym źródłem światła dokładnie tak, aby światło wpadało przez obie szczeliny do wnętrza. Następnie puszczamy skanowanie w najwyższej rozdzielczości tego fragmentu, na który pada widmo światła, koniecznie w głębi 48-bitowej, bez korygowania koloru. Następnie w programie graficznym rozciągamy poziomy na cały zakres poziomów. W tym momencie otrzymaliśmy obraz widma, ale zapewne będzie dużo szumu. Potem można napisać program, który wykonuje operacje:
- Zakłada, że widmo jest prezentowane poziomo
- Zmniejsza wysokość rysunku do 1 piksela, gdzie jego wartości RGB są średnią arytmetyczną wartości pikseli w całej kolumnie, najlepiej przy odrzuceniu kilku skrajnych wartości.
- Konwertuje obraz na odcienie szarości
- Rysuje wykres zależności jasności piksela od położenia go w poziomie.
- Otrzymany wykres będzie charakterystyką widmową światła badanej lampy
Sposób 2 - bardziej dokładny, trudniejsze wykonanie, mniejsze gabaryty:
Potrzebne będą:
- Dowolny komputer z kartą dźwiękową lub dowolny rejestrator przebiegu napięcia, może to być też dyktafon z wejściem liniowym.
- Duży szklany pryzmat
- 4 sztuki płytki z bardzo wąską szczeliną
- Fotoogniwo selenowe o bardzo dużej czułości
- Silnik elektryczny wolnoobrotowy
- Dioda LED dowolnego koloru
Montujemy prowadnicę taką o długości ok. 3-6 cm tak, żeby posiadała wózek napędzany silnikiem. Chodzi o to, że wózek znajduje się na jednym końcu, po uruchomieniu silnika, przesuwał sie powoli na drugi koniec.
Na wózek montujemy fotoogniwo, a na nim płytkę ze szczeliną. Tutaj można zastosować trochę szerszą szczelinę. Z jednej strony spowoduje "wygładzenie" wykresu, a z drugiej strony zredukuje szumy (więcej światła pada na fotoogniwo). Następnie w dowolny sposób montujemy analogowy układ elektroniczny, który przekształca natężenie prądu w mikroamperach na napięcie od 1 do 0,5V, najlepiej regulowane wzmocnienie. Następnie montujemy pryzmat i dwie szczeliny podobnie, jak poprzednio, ale tak, żeby widmo światła było rzucane w ok. 80-90% zakresu poruszania się fotoogniwa.
Na początku montujemy do obudowy czwartą szczelinę, a za nią diodę LED tak, żeby na fotoogniwo w tym miejscy padał bardzo wąski strumień światła, ale też tak, żeby to było poza obszarem padania widma światła badanego. Całość obudowujemy w czarną obudowę.
Badanie wygląda następująca:
- Ustawiamy w komputerze nagrywanie z wejścia liniowego
- Wycelowujemy urządzenie na źródło światła
- Włączamy nagrywanie
- Uruchamiamy wózek, czekamy aż przejedzie przez całą prowadnicę
- Zatrzymujemy nagrywanie
- Jeżeli nagrany sygnał jest bardzo słaby lub obcięty, to korygujemy wzmocnienie i wszystko powtarzamy ponownie
- Otrzymane nagranie zapisujemy do pliku i można poddać analizie
W nagraniu będzie bardzo wysoki słupek, pochodzi on od światła z diody LED. Ten słupek jest po to, żeby ujednoznacznić miejsce początkowe widma. Następnie od tego miejsca mamy przebieg zmienny w czasie. Czas reprezentuje poszczególne długości fali światła, a amplituda napięcia reprezentuje natężenie danej długości światła. Oczywiście tu także można napisać program analizujący plik WAVE i wyświetlający wykres zależności natężenia od długości fali.
W obu przypadkach, jeżeli chcemy wycelować na małe źródło światła, zwłaszcza z większej odległości, można zdjąć zewnętrzną szczelinę, będzie łatwiej doprowadzić to światło do wnętrza urządzenia, ale miejsce pojawiania sie widma będzie zmienne w zależności od kąta padania światła do urządzenia. W przypadku badania światła rozproszonego, dwie szczeliny muszą być.
Czy w praktyce takie sposoby się sprawdzą?
Mam takie 2 pomysły, które teoretycznie powinny działać.
Sposób 1 - mniej dokładny, łatwiejsze wykonanie, większe gabaryty:
Potrzebne będą:
- Skaner płaski
- Dowolny komputer
- Duży szklany pryzmat
- 2 sztuki płytki z bardzo wąską szczeliną
Ze skanera należy wyrzucić lampę do oświetlania skanowanych dokumentów, żeby nie fałszowała pomiaru. Dobrze jest też usunąć szybę skanera.
Montujemy pryzmat, a przed nim dwie szczeliny jedna za drugą (odległość minimum 5 cm miedzy nimi) w taki sposób, żeby widmo światła (rozczepione przez pryzmat) rzucało się w poprzek skanera. Całość należy obudować światłoszczelną, pomalowaną na czarno obudową.
Aby wykonać badanie należy: Ustawić urządzenie przed badanym źródłem światła dokładnie tak, aby światło wpadało przez obie szczeliny do wnętrza. Następnie puszczamy skanowanie w najwyższej rozdzielczości tego fragmentu, na który pada widmo światła, koniecznie w głębi 48-bitowej, bez korygowania koloru. Następnie w programie graficznym rozciągamy poziomy na cały zakres poziomów. W tym momencie otrzymaliśmy obraz widma, ale zapewne będzie dużo szumu. Potem można napisać program, który wykonuje operacje:
- Zakłada, że widmo jest prezentowane poziomo
- Zmniejsza wysokość rysunku do 1 piksela, gdzie jego wartości RGB są średnią arytmetyczną wartości pikseli w całej kolumnie, najlepiej przy odrzuceniu kilku skrajnych wartości.
- Konwertuje obraz na odcienie szarości
- Rysuje wykres zależności jasności piksela od położenia go w poziomie.
- Otrzymany wykres będzie charakterystyką widmową światła badanej lampy
Sposób 2 - bardziej dokładny, trudniejsze wykonanie, mniejsze gabaryty:
Potrzebne będą:
- Dowolny komputer z kartą dźwiękową lub dowolny rejestrator przebiegu napięcia, może to być też dyktafon z wejściem liniowym.
- Duży szklany pryzmat
- 4 sztuki płytki z bardzo wąską szczeliną
- Fotoogniwo selenowe o bardzo dużej czułości
- Silnik elektryczny wolnoobrotowy
- Dioda LED dowolnego koloru
Montujemy prowadnicę taką o długości ok. 3-6 cm tak, żeby posiadała wózek napędzany silnikiem. Chodzi o to, że wózek znajduje się na jednym końcu, po uruchomieniu silnika, przesuwał sie powoli na drugi koniec.
Na wózek montujemy fotoogniwo, a na nim płytkę ze szczeliną. Tutaj można zastosować trochę szerszą szczelinę. Z jednej strony spowoduje "wygładzenie" wykresu, a z drugiej strony zredukuje szumy (więcej światła pada na fotoogniwo). Następnie w dowolny sposób montujemy analogowy układ elektroniczny, który przekształca natężenie prądu w mikroamperach na napięcie od 1 do 0,5V, najlepiej regulowane wzmocnienie. Następnie montujemy pryzmat i dwie szczeliny podobnie, jak poprzednio, ale tak, żeby widmo światła było rzucane w ok. 80-90% zakresu poruszania się fotoogniwa.
Na początku montujemy do obudowy czwartą szczelinę, a za nią diodę LED tak, żeby na fotoogniwo w tym miejscy padał bardzo wąski strumień światła, ale też tak, żeby to było poza obszarem padania widma światła badanego. Całość obudowujemy w czarną obudowę.
Badanie wygląda następująca:
- Ustawiamy w komputerze nagrywanie z wejścia liniowego
- Wycelowujemy urządzenie na źródło światła
- Włączamy nagrywanie
- Uruchamiamy wózek, czekamy aż przejedzie przez całą prowadnicę
- Zatrzymujemy nagrywanie
- Jeżeli nagrany sygnał jest bardzo słaby lub obcięty, to korygujemy wzmocnienie i wszystko powtarzamy ponownie
- Otrzymane nagranie zapisujemy do pliku i można poddać analizie
W nagraniu będzie bardzo wysoki słupek, pochodzi on od światła z diody LED. Ten słupek jest po to, żeby ujednoznacznić miejsce początkowe widma. Następnie od tego miejsca mamy przebieg zmienny w czasie. Czas reprezentuje poszczególne długości fali światła, a amplituda napięcia reprezentuje natężenie danej długości światła. Oczywiście tu także można napisać program analizujący plik WAVE i wyświetlający wykres zależności natężenia od długości fali.
W obu przypadkach, jeżeli chcemy wycelować na małe źródło światła, zwłaszcza z większej odległości, można zdjąć zewnętrzną szczelinę, będzie łatwiej doprowadzić to światło do wnętrza urządzenia, ale miejsce pojawiania sie widma będzie zmienne w zależności od kąta padania światła do urządzenia. W przypadku badania światła rozproszonego, dwie szczeliny muszą być.
Czy w praktyce takie sposoby się sprawdzą?
