DE4428423A1 - Measurement method for measuring flicker intensity of discharge lamp - Google Patents

Measurement method for measuring flicker intensity of discharge lamp

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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3922—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations and measurement of the incident light

Abstract

The method for measurement of flickering or variation in a light source, especially from a discharge lamp, involves utilising an average value of light from light source (1) where the relations phi average = ( phi max + phi min)/2 and the amplitude of the dynamic light flow phi diff = phi max - phi min are separately measured as voltages, where phi max and phi min are respectively the maximum and minimum light value in lumens throughout a measurement interval. Light (2) from the source (1) falls on sensors (3) with a sensitivity curve matching the human eye response and peak and average measurements are made (6,7) and a flicker signal value is generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige des Flackerns im Licht eines von einer Lichtquelle erzeugten Lichtes, insbesondere Licht von LeuchtstofflampenThe invention relates to a method and a device to detect and display the flickering in the light of one of a light source generated light, in particular light from Fluorescent lamps

Unter Flackern versteht der Fachmann regelmäßige oder unre­ gelmäßige Schwankungen der Beleuchtungsstärke eines Lichtes, die bewußt oder unbewußt vom Menschen wahrnehmbar sind. Solche Lichtstromschwankungen bei Leuchtstofflampen können von Netzfrequenzschwankungen oder ebenso auch von Netzspannungsschwankungen verursacht werden. Bei diesen Lichtstromschwankungen wirken sich insbesondere die Schwan­ kungen mit einer Wiederholungsrate im Bereich bis 50 Hz störend aus. Höherfrequente Schwankungen werden zumindest vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen.The expert understands flickering regularly or incorrectly regular fluctuations in the illuminance of a Light that is consciously or unconsciously perceivable by humans are. Such luminous flux fluctuations in fluorescent lamps can from network frequency fluctuations or also from Mains voltage fluctuations are caused. With these Luminous flux fluctuations affect the swan in particular with a repetition rate in the range up to 50 Hz annoying. Higher frequency fluctuations are at least no longer perceived by the human eye.

Gerade in der Luftfahrt wird eine hohe Qualität der Be­ leuchtung gefordert, weil in kritischen Situationen Fluggä­ ste nicht noch durch an sich harmlose Lichtschwankungen beunruhigt werden dürfen. Ein solcher beunruhigender Ein­ druck entsteht oftmals durch das Flackern von Leucht­ stofflampen, weshalb in der Praxis ein großer technischer Aufwand betrieben wird, die geschilderten Beleuchtungsstär­ keschwankungen grundsätzlich zu vermeiden.Especially in aviation, the quality of the Be lighting required because in critical situations passengers not yet caused by harmless light fluctuations may be worried. Such a worrying one pressure is often created by flickering lights fabric lamps, which is why in practice a great technical Effort is operated, the illuminance described Avoid fluctuations in principle.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine quantitative Erfas­ sung und Anzeige des Flackerns im Licht mit einfachen technischen Mitteln ermöglicht. Darüberhinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.It is an object of the invention, a method of the beginning to create the type mentioned, which a quantitative recording solution and display of flickering in the light with simple  enables technical means. Furthermore, it is Object of the invention, a suitable device for To carry out the procedure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfinderische Ausgestaltungen dieses Lösungsgedankens sind den Unteransprüchen 2 bis 4 zu entnehmen. Die Vorrichtungsaufgabe wird entsprechend den Merkmalen vom Patentanspruch 5 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Inventive designs this idea of the solution is dependent on subclaims 2 to 4 remove. The device task is according to the Features solved by claim 5.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Bewertung der Lichtqualität durch das beschriebene Meßverfahren ob­ jektiv erfolgt und damit unabhängig von subjektiv urteilen­ den Testpersonen ist. Ferner ist das Meßverfahren auch un­ ter den Bedingungen der Serienfertigung einsetzbar. Das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren dient zur quan­ titativen Feststellung des im Licht enthaltenen Flackerns, dessen Wert durch den ZusammenhangThe advantage of the invention is that the evaluation the quality of light by the measurement method described above takes place jective and is therefore independent of subjective judgments the test subjects. Furthermore, the measuring method is also un applicable under the conditions of series production. This in The method described in the claims serves for quan quantitative determination of the flickering contained in the light, its value through context

ausgedrückt wird.is expressed.

In dieser Beziehung steht FL für das Flackern des Lichtes in Prozent, Φmax für den absoluten Maximalwert des Licht­ stroms innerhalb einer Meßperiode, gemessen in Lumen, und Φmin für den absoluten Minimalwert des Lichtstroms inner­ halb einer Meßperiode, ebenfalls gemessen in Lumen.In this regard, FL stands for the flickering of the light in percent, Φ max for the absolute maximum value of the luminous flux within a measurement period, measured in lumens, and Φ min for the absolute minimum value of the luminous flux within a measurement period, also measured in lumens.

Das Flackern im Licht wird also als das Verhältnis eines Schwankungsanteils im Lichtstrom (dynamischer Anteil) zum Mittelwert desselben Lichtstroms (statischer Anteil) ver­ standen.The flickering in the light is thus considered the ratio of one Fluctuation component in the luminous flux (dynamic component) for Average of the same luminous flux (static component) ver stood.

Die zu untersuchende Lichtquelle erzeugt den gemittelten Lichtstrom, welchem der dynamische Lichtstromanteil überla­ gert ist.The light source to be examined produces the averaged one Luminous flux to which the dynamic luminous flux component device.

Entsprechend dem Prinzip des Verfahrens zur Erfassung und Anzeige des Flackerns im Licht ist vorgesehen, das Licht mit Hilfe eines spektral korrigierten (an die Empfindlich­ keit des menschlichen Auges angepaßten) Sensors in ein elektrisches Signal umzuwandeln, den gemittelten Lichtstrom und den dynamischen Lichtstrom getrennt voneinander elek­ tronisch zu erfassen, um schließlich daraus das im Licht enthaltene Flackern zu bestimmen. Ein elektrisches Filter verhindert, daß die nicht wahrnehmbaren Lichtstromschwan­ kungen in das Meßergebnis einfließen. Ein wesentlicher Be­ standteil des Meßverfahrens ist die Definition einer glei­ tenden Meßperiode, innerhalb der die Werte für den absolu­ ten Maximalwert und den absoluten Minimalwert des Licht­ stroms erfaßt werden.According to the principle of the procedure for recording and  Display of flickering in the light is provided, the light with the help of a spectrally corrected (to the sensitive adapted to the human eye) convert electrical signal, the averaged luminous flux and the dynamic luminous flux separately to grasp it tronically, in order to finally derive it from it in light to determine the flickering contained. An electrical filter prevents the imperceptible luminous flux swan influence the measurement result. An essential part Part of the measuring process is the definition of a same tendency measurement period within which the values for the absolute th maximum value and the absolute minimum value of the light currents are detected.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung anhand ei­ nes Blockschaltbildes dargestellt.In the drawing is an example of the invention based on egg Nes block diagram shown.

Das von einer Lichtquelle 1 erzeugte Licht 2 wird durch einen Lichtsensor 3 erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt. Die daraus gewonnene Spannung wird in einem Vorverstärker 4 verstärkt. Ein Tiefpaßfilter 5 dient dazu, die höherfrequenten Signalanteile, die außerhalb des menschlichen Wahrnehmungsbereiches liegen, aus den erfaßten Signalen zu eliminieren. Nach dem Tiefpaßfilter 5 erfolgt gleichzeitig die Messung der Spitzenwert-Amplitude des dy­ namischen Lichtstromanteils in einem Mini­ mum-Maximum-Spitzenwert-Detektor 6 und die Messung des Mittelwertes des Lichtstroms in einem parallel zum Spitzen­ wert-Detektor 6 geschalteten Gleichrichter 7. In dem Spit­ zenwert-Detektor 6 wird der WertThe light 2 generated by a light source 1 is detected by a light sensor 3 and converted into electrical signals. The voltage obtained from this is amplified in a preamplifier 4 . A low-pass filter 5 is used to eliminate the higher-frequency signal components that lie outside the human perception range from the detected signals. After the low-pass filter 5 , the measurement of the peak value amplitude of the dynamic luminous flux component takes place simultaneously in a mini mum maximum peak value detector 6 and the measurement of the mean value of the luminous flux in a rectifier 7 connected in parallel with the peak value detector 6 . The value is in the peak value detector 6

ΦDiff. = Φmax-Φmin Φ diff. = Φ max -Φ min

ermittelt. Der Gleichrichter 7 erzeugt das Signal des ge­ mittelten Lichtstroms mitdetermined. The rectifier 7 generates the signal of the average luminous flux

Ausgehend von dem letztgenannten Formelwert ist ein Ana­ log-Dividierer dem Spitzenwert-Detektor 6 und dem Gleich­ richter 7 nachgeschaltet, der das Flacker-Signal als Span­ nungswert aufbereitet. Dieser Spannungswert ergibt sich zuStarting from the last-mentioned formula value, an analog divider is connected downstream of the peak value detector 6 and the rectifier 7 , which processes the flicker signal as a voltage value. This voltage value results in

Über einen Impedanzwandler 9 wird das erhaltene Flacker-Signal in einer Anzeigeeinrichtung 10 angezeigt. Entsprechend dem angezeigten Wert können daraufhin Maßnahmen zur Unterbindung des Flackerns vorgenommen werden.The flicker signal obtained is displayed in a display device 10 via an impedance converter 9 . Measures to prevent flickering can then be carried out in accordance with the displayed value.

Die übereinstimmende Zeitkonstante in dem Spitzen­ wert-Detektor 6 und in dem Gleichrichter 7 definiert die Dauer der gleitenden Meßperiode, innerhalb welcher die Werte für den absoluten Maximalwert des Lichtstroms und für den absoluten Minimalwert des Lichtstroms innerhalb einer Meßperiode erfaßt werden.The corresponding time constant in the peak value detector 6 and in the rectifier 7 defines the duration of the sliding measuring period within which the values for the absolute maximum value of the luminous flux and for the absolute minimum value of the luminous flux are detected within a measuring period.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erfassung und Anzeige des Flackerns im Licht eines von einer Lichtquelle erzeugten Lichtes, insbesondere Licht von Leuchtstofflampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert des von der Lichtquelle (1) erzeug­ ten Lichtstroms ΦMittel nach der Beziehung und die Amplitude des dynamischen Lichtstroms ΦDiff. nach der BeziehungΦDiff. = Φmax-Φmingetrennt voneinander elektronisch erfaßt werden, aus denen nachgeschaltet das Signal des Flackerns als Span­ nungswert aufbereitet und angezeigt wird, wobei Φmax in Lumen der absolute Maximalwert des Lichtstroms inner­ halb einer Meßperiode und Φmin in Lumen der absolute Minimalwert des Lichtstroms innerhalb einer Meßperiode bedeuten.1. A method for detecting and displaying the flickering in the light of a light generated by a light source, in particular light from fluorescent lamps, characterized in that the mean value of the luminous flux generated by the light source ( 1 ) Φ means according to the relationship and the amplitude of the dynamic luminous flux Φ Diff. according to the relationshipΦ Diff. = Φ max -Φ min are electronically recorded separately, from which the flickering signal is processed and displayed as a voltage value, where Φ max in lumens is the absolute maximum value of the luminous flux within a measuring period and Φ min in lumens is the absolute minimum value of Luminous flux mean within a measurement period. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lichtquelle (1) erzeugte Licht (2) durch an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges angepaßte Sensoren (3) erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt wird, aus denen höherfrequente Signalanteile herausgefiltert werden, woraufhin ein Spitzenwert-Detektor (6) die Amplitude des dynamischen Lichtstromanteils und gleichzeitig parallel dazu ein Gleichrichter (7) den Mittelwert des Lichtstroms er­ faßt, denen ein Analog-Dividierer (8) für die Aufberei­ tung des Flacker-Signals nachgeschaltet ist, das über einen Impedanzwandler (9) in einer Anzeigeeinrichtung (10) angezeigt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the light ( 2 ) generated by the light source ( 1 ) by sensors adapted to the spectral sensitivity of the human eye ( 3 ) is detected and converted into electrical signals from which higher-frequency signal components are filtered out , whereupon a peak value detector ( 6 ) the amplitude of the dynamic luminous flux component and at the same time in parallel a rectifier ( 7 ) it detects the mean value of the luminous flux, which is followed by an analog divider ( 8 ) for the processing of the flicker signal that is displayed via an impedance converter ( 9 ) in a display device ( 10 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die übereinstimmende Zeitkonstante des Spit­ zenwert-Detektors (6) und des Gleichrichters (7) die Dauer der gleitenden Meßperiode definiert wird, inner­ halb der die Werte Φmax und Φmin erfaßt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the duration of the sliding measurement period is defined by the corresponding time constant of the peak zenwert detector ( 6 ) and the rectifier ( 7 ) within which the values Φ max and Φ min are detected become. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flacker-Signal als Spannungswert aufbereitet wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the flicker signal is processed as a voltage value becomes. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erfas­ sung und Anzeige des Flackerns im Licht eines von einer Lichtquelle erzeugten Lichtes, insbesondere Leucht­ stofflampen, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (3) vorgesehen sind, die an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges angepaßt sind und das von einer Lichtquelle (1) erzeugte Licht (2) erfassen und in elektrische Signale umwandeln, daß in einem Tiefpaßfilter (5) die höherfrequenten Signalan­ teile herausfilterbar sind und in paralleler Schaltung nach dem Tiefpaßfilter (5) ein Spitzenwert-Detektor (6) und ein Gleichrichter (7) eingesetzt sind, denen ein Analog-Dividierer (8) nachgeschaltet ist, dessen Aus­ gang über einen Impedanzwandler (9) mit einer Anzeige­ einrichtung (10) verbunden ist.5. Apparatus for performing the method for detecting and displaying the flickering in the light of a light generated by a light source, in particular fluorescent lamps, characterized in that sensors ( 3 ) are provided which are adapted to the spectral sensitivity of the human eye and that from a light source ( 1 ) generate light ( 2 ) and convert it into electrical signals that in a low-pass filter ( 5 ) the higher-frequency signal parts can be filtered out and in parallel circuit after the low-pass filter ( 5 ) a peak detector ( 6 ) and a Rectifiers ( 7 ) are used, which is followed by an analog divider ( 8 ), the output of which is connected via an impedance converter ( 9 ) to a display device ( 10 ).
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