Как проверить пульсацию светодиодных ламп с помощью смартфона
Я часто пишу о пульсации плохих светодиодных ламп (а теперь ещё и о пульсации подсветки телевизоров). Напомню, пульсация света может приводить к усталости глаз и мозга, вызывать головные боли и приводить к обострению нервных заболеваний.
Для определения пульсации света многие используют камеры смартфонов — если свет пульсирует, по экрану бегут полосы, причём чем они чернее, тем пульсация больше.
Но это лишь косвенный «взгляд на пульсацию» — мы видим интерференцию между пульсацией света и работой электронного затвора камеры. На некоторых смартфонах полос может и не быть из-за программного подавления пульсаций.
Сегодня я дам вам возможность увидеть пульсацию непосредственно, как она есть.
С помощью камеры, снимающей со скоростью 1200 кадров в секунду, я зафиксировал пульсацию света обычной лампы накаливания 25 Вт (у ламп накаливания чем меньше мощность, тем больше пульсация) и плохой светодиодной лампы.
Я воспроизвожу видео со скоростью 10 кадров в секунду, поэтому получается замедление в 120 раз.
Нить лампы накаливания не успевает остыть, поэтому пульсация небольшая — коэффициент пульсации 23%. Это означает, что минимум яркости лишь на 23% меньше уровня максимума. Такая пульсация практически незаметна глазами и вреда от неё нет.
А вот так светит плохая светодиодная лампа.
100 раз в секунду лампа полностью гаснет, а потом загорается снова. Коэффициент пульсации 100%.
Такая пульсация раздражает. Её отлично видно боковым зрением и при быстром переводе взгляда (объекты в поле зрения «распадаются» из-за стробоскопического эффекта). Именно от такой пульсации света устают глаза и может болеть голова.
К счастью, ламп с пульсацией на рынке всё меньше и меньше. Лампы с обычными цоколями E27 сейчас почти все без пульсации, пульсирующие лампы с цоколями E14 ещё встречаются (чаще всего филаментные свечки и шарики). К сожалению, более половины светодиодных микроламп с цоколем G9 имеют пульсацию 100% (очень сложно разместить в малюсеньком корпусе хороший драйвер со сглаживающим конденсатором).
Никогда не используйте в жилых помещениях лампы с видимой пульсацией света. Проверить наличие или отсутствие пульсации можно как с помощью смартфона, так и с помощью обычного карандаша.
29.01.2020 ( 11.10.2020 ) | Александр Шихов | КомментарииНекоторые светодиодные лампочки мерцают. Человеческий глаз не может определить этого, но ученые считают, что мерцающий свет влияет на психику, самочувствие человека. Вычислить такие лампочки в доме поможет смартфон.
Наведите на лампочку камеру смартфона
Чтобы засечь мерцание, наведите на лампочку камеру смартфона и подойдите на расстояние меньше метра. Мерцающая LED-лампочка будет выглядеть примерно так.
Размеры и количество черных полос покажут, насколько часто мигает лампа.
А вот так в окошке камеры телефона выглядит качественная люминесцентная электролампа.
Как измерить частоту мигания лампочек
Для измерения нам понадобится небольшое бесплатное приложение LED Flicker Finder, которое можно скачать из официального магазина Google Play. Программа не русифицирована, но имеет простой интерфейс. Она отображает освещенность в Люксах и считает сколько раз мигнула лампочка.
Например, для показанной выше светодиодной электролампы приложение насчитало 20 миганий за 0,3 минуты.
А для люминесцентной — ноль.
Программа LED Flicker Finder использует датчик освещенности в вашем смартфоне. На сайте разработчика указано, что в разных моделях показания могут отличаться. Важная характеристика — на сколько часто датчик телефона может возвращать показания. Чем чаще, тем выше шанс определить мерцание.
В моем Honor 20 датчик позволяет получать 100 измерений в секунду. Эту информацию можно найти в настройках LED Flicker Finder, которые скрываются под кнопкой с тремя точками.
Выбирая в магазине светодиодную лампочку, хочется приобрести более или менее качественный продукт. Один из негативных факторов - мерцание лампы, незаметное глазом. Дабы исключить подобное, я достаю выбранную лампу из коробки, вставляю\вкручиваю её в тестовый патрон, и достаю смартфон. Включаю приложение "Камера", режим - замедленная съёмка. Записываю свет лампы пару секунд. Затем просматриваю видео. У хороших ламп - свет ровный. А мерцание видно даже на лампах накаливания. И уж тем более, на светодиодных, стабилизация напряжения которых, оставляет желать лучшего.
Лайфхак
930 постов 17.3K подписчик
Правила сообщества
Блокировка допускается в случае нарушения правил сайта Pikabu, а также в случаях:
Целенаправленного издевательств над подписчиками сообщества. Если пользователь Пикабу троллит, издеваясь над тематикой Вашего сообщества, тем самым ухудшая атмосферу и вызывая негатив подписчиков. Пример: в сообщество про лошадей приходит пользователь с комментариями "М-м-м, какая вкусная конина, я бы съел";
Добавления нетематических постов в сообщество;
А теперь немного инженерной мудрости - если мерцания не видно в замедленной съемке, значит частота мерцания камеры и лампы совпали или сглаживание камеры хорошо выполнило свою задачу. Если, конечно, у вас не Фантом с записью 1000 кадров в секунду.
А я ставлю приложение на телефон, включаю считыватель штрихкодов, и сканирую, в итоге мне выводит все реальные и заявленные характеристики лампы. Да и просто самому сначала можно выбрать нормальную лампу, а потом уже в магазин топать.
Для себя же я выбрал лампы с 3 годами гарантии и крутыми характеристиками, и все по 92 рубля купил, сейчас по 110 они примерно. 1-2 раза в год меняю лампы по гарантии какие сгорели из 30 штук. В итоге за 4 года все лампы еще на гарантии, т.к. меняются неспешно.
Один раз купил на две хаты по цене говно-люстры 30 хороших ламп и больше не трачу деньги. Приложуха и сайт "ламптест", найдёте.
И это вообще не реклама, потому что проверять лампы камерой - это такое себе, камеры разные, лампы разные, а есть еще куча характеристик. Тем более если любите покупать дешевые - то там единицы с нормальной цветопередачей, остальные просто цвета искажают нереально, и сгорают со своими китайскими диодами с брака или с подвала.
Метод говно. От камеры к камере результат будет разный,да и абсолютно не релевантный
Да всё проще. Помаши растопыренными пальцами перед лампой. Если лампа мерцает - увидишь строб-эффект. Если не мерцает - увидишь, как ты пальцами машешь.
ТС в курсе как работают светодиодные лампы? Может здесь речь идет про определенные частоты ШИМ?Раньше,когда не было смартфонов,пульсации света определяли так: брали блестящий продолговатый предмет - нож из нержи,ножницы,включали лампу,ловили отражение лезвием и начинали быстро вращать его туда-сюда,как веер.пульсации света было четко видно как чередовпние светлых и темных зон на получившейся развертке.
Светодиоды лучше живут, когда "стробают" на большой частоте. Если они в любом случае стробают, а глаз не видит, то какая разница, попадает камера с ним в тон или нет? Телефон, монитор, телевизор с LED подстветками все тоже мерцают, 200-400 или более герц, но что-то я не видел, чтобы кто-то монитор выбирал по такой технологии
Обычная лампа накаливания даёт коэффицент пульсации около 7, при том что 5 по санпину допускается везде.Так что можно забраковать вполне приличные лампы.
все проще
смотри боковым зрением
50герц видно сразу
Проще зайти на ламптест и посмотреть характеристики а не заниматься ерундой
Ещё можно заделаться маньяком и таскать с собой пульсметр и перед покупкой каждой лампочки проверять ее коэффициент пульсации.
Так уже давно проверяют и мерцание ламп, и работу ИК источников (пульты).
видео в студию! какое мерцание? в схеме питания диодный мост.
Какое блять мерцание у ламп накаливания? К доктору срочно, но не к окулисту
Что бы такого померить осциллографом. О! Пульсацию лампочек!
К пульсирующему свету испытываю такую неприязнь, что аж кушать не могу взял солнечный элемент и начал им проверять все покупаемые светодиодные лампы. Проверял способом, который подсмотрел на канале Дмитрия Коржевского: напряжение с солнечного элемента через конденсатор подаём на усилитель звука, и в наушниках слушаем, насколько лампа "гудит" своими ста герцами пульсации света. Правда, усилителя у меня не было, наушник я прифигачил напрямую, но и "так сойдёт".
Плохие, пульсирующие лампы заметно гудят. Лампы накаливания тоже гудят, но, само собой, это приятный тёплый ламповый звук, он не может быть неприятным.
А тут недавно прикупил на Али осциллограф-приставку к ноутбуку, и стало интересно рассмотреть это гудение глазами. Подключил осциллограф напрямую к солнечному элементу, и вот какие картинки предстали моему взору.
За эталон взял лампу накаливания на 40W. Вот она, во всей своей тёплой ламповой красе:
Жёлтая линия -- это напряжение с солнечной панельки, каждая клетка сетки для неё = полвольта, а точка отсчёта -- самый низ (см. жёлтый маркер CH1 слева от графика). То есть, вольта эдак полтора солнечная панелька выдала от света этой лампы. Почти постоянного тока, ведь колеблется жёлтая линия только слегка. Эти её колебания для наглядности усилены и отрисованы фиолетовой линией, для которой каждая клетка сетки - это уже 50 милливольт. Получается, размах колебаний -- 80 милливольт, то есть около 5% от постоянной составляющей. Внизу, коричневыми линиями отрисован спектр колебаний, самый высокий столбик -- 100 Герц, потом производные (200Гц, 300Гц. ). Почему форма сигнала и спектр таковы -- обсудим в конце.
Так, сравним-ка с этим эталоном мерцание света ламп, которые теперь уже не в почёте (ибо вытеснены светодиодными) -- люминисцентных "спиралек". Завалялась как раз одна, правда, весьма качественная -- Camelion (20W, 2700K, E27).
У неё спектр чуть другой, но размах колебаний -- те же 5%.
Так вот, эти показатели и буду считать условным "пределом терпимости", превышать который лампы не должны.
Итак, какие же светодиодные лампы подвернулись мне под руку. Сильнее всех впечатлили эти две:
LEXMAN 8286682701R (14.5W, 2700K, E27)
JAZZWAY PLED-SP A60 (15W, 3000K, E27)
Картинка у них одинакова:
Никаких пульсаций! Нраааавица.
А вот лампа из ИКЕИ "RYET LED1912G10" (10W, 2700K, E27):
Таки пульсирует, хоть и не сильно.
А вот Navigator N0519 (15W, 2700K, E27) удивил своей пульсацией -- она высокочастотная, впрочем, несильная, да и вообще глазам вроде как фиолетово на такие пульсации:
Были ещё несколько ламп с малой пульсацией -- CANYON, FERON, Старт.
Но перейдём к опозорившимся экземплярам. От одного я собственно и не ждал ничего хорошего -- это "Экономовъ" (10W, 4500K, E27) из серии тех, что продают по рублю за пучок в продуктовых. Синюшная пакость. Полюбуйтесь на этот расколбас:
Неприятно удивила лампа REV 324126 (9W, 2700K, E27):
Богатый спектр, прямо-таки гитарные запилы. Можо прикрутить динамик и продавать для подзвучки рок-концертов.
Пожалуй, нужно вот что оговорить. Измерения были "бытовые", неточные. Хоть я и старался располагать лампы одинаково, и хоть величина постоянной составляющей (высота жёлтой линии) коррелирует с мощностью ламп, но закладываться на эти цифры не нужно. Яркость ламп меряется иначе, в других условиях, по всем направлениям. За точными измерениями -- это нужно обращаться в базу LampTest.
Да и в точности анализа формы сигнала у меня есть сомнения, хоть осциллограф и хороший. похоже, солнечная панелька добавляет какие-то свои искажения. Вот вернёмся к форме эталонного "теплолампового" света. В теории, это должна быть выпрямленная синусоида, то есть цепочка из половинок синусоиды.
На практике, внезапно, свет лампы накаливания таил в себе весьма богатый спектр и вычурные формы. Когда я приближал лампочку, форма сигнала сильно менялась, иногда даже проскакивала чистая синусоида, вот примеры:
А не будет ли у многоуважаемых экспертов идей, почему форма сигнала зависила от расстояния до солнечной панельки? На наводки не похоже, так как если свет перекрыть листом бумаги -- кривая падала вниз и становилось прямой. Мне что-то ничего дельного на ум не взошло.
При огромном выборе светодиодных ламп, доступных в настоящее время, не всегда легко выбрать лампу, наиболее подходящую для вашей гостиной или рабочего стола. Качество света светодиодных ламп может сильно различаться в зависимости от конструкции лампы и выбора ключевых компонентов схемы. Мерцание света, связанное с сетью переменного тока, обычно происходит с удвоенной частотой сети (100 Гц или 120 Гц) и не так легко замечается большинством людей. Но при более высоких уровнях интенсивности и глубины модуляции мерцание света может вызывать возбуждение, усталость глаз или головные боли. При съемке видео мерцание окружающего света создает раздражающие помехи в записанном сюжете.
| Рисунок 1. | Зависимость светового потока светодиодной цепочки от тока. |
Мерцание светодиодных ламп вызывают изменения тока, проходящего через светодиодную цепочку. Зависимость светового потока от тока, как видно из Рисунка 1, не совсем линейна, и определяется характеристиками светодиодной цепочки.
Поэтому измерение переменного тока в цепочке светодиодов обеспечивает худшую точность, чем измерение фактического количества света.
 | ||
| Рисунок 2. | Измерение мерцания лампы T8. | |
Сделать свое собственное приспособление для измерения света из легко доступных компонентов не так сложно. На Рисунке 2 показано измерение пульсаций света светодиодной лампы T8. В черном корпусе находится преобразователь свет-напряжение, выходной сигнал которого показан на осциллограмме. Осциллограмма может быть исследована, и процент мерцания света может быть рассчитан.
Как собрать датчик света
На Рисунке 3 изображена простая схема преобразователя свет-напряжение, в котором используется микросхема TSL257.
| Рисунок 3. | Схема преобразователя свет-напряжение на основе TSL257. |
TSL257 – это простая микросхема преобразователя свет-напряжение с хорошей линейностью. Ее можно питать от одного Li-Ion элемента, и тогда измерительный прибор будет портативным. Выходное напряжение прямо пропорционально световому потоку (излучению) и может быть оценено с помощью осциллографа, экран которого воспроизведет характер мерцания света. Для измерений мерцания достаточно полосы пропускания 2 кГц. TSL257 недорога, и может быть приобретена у Farnell или Digikey.
Группа фотографий на Рисунке 4 иллюстрирует последовательность сборки такого приспособления.
Для этого потребуются следующие компоненты:
- Li-Ion батарея,
- микросхема TSL257,
- выключатель,
- электролитический конденсатор 22 мкФ/ 25 В,
- черная пластиковая коробка с 3-миллиметровым отверстием в крышке.
TSL257 устанавливается так, чтобы оптический порт был направлен в отверстие.
Затем датчик приклеивается непрозрачным эпоксидным клеем. После этого присоединяются остальные компоненты.
Из-за высокой чувствительности TSL257 свет, падающий на датчик, должен быть значительно ослаблен, чтобы выходной сигнал был пригоден для измерения прямого света от светодиодных цепочек. Для ослабления света перед отверстием могут быть размещены несколько слоев бумаги формата А4. В описываемом приспособлении были использованы 8 листов бумаги.
Чтобы исключить влияние окружающего света, комнатное освещение должно быть выключено. Измеритель должен быть расположен над светодиодной лампой так, чтобы максимальный уровень выходного сигнала составлял примерно 3 В. Если на экране осциллографа наблюдается ограничение сигнала, следует либо увеличить расстояние до источника света, либо добавить еще несколько слоев бумаги для большего ослабления света.
Измерьте пиковое и среднее значения выходного напряжения датчика. Для уменьшения влияния помех сделайте несколько измерений и усредните результаты. Для синусоидальных сигналов процент мерцания можно определить по формуле:
Если характер мерцания света отличается от синусоидального, процент мерцания можно вычислить так:
На Рисунке 5 представлено несколько примеров измерения мерцания свечеобразных ламп. Синяя осциллограмма – это напряжение сети, а фиолетовая – измеренная интенсивность света. Как видно, у разных ламп мерцание света может значительно различаться.
Читайте также: