Самый маленький в мире спектрометр UPRtek MK350D

Цветовая температура и индексы цветопередачи имеют очень большое значение для качественного освещения, но простыми средствами их не измерить.

Весной я писал о спектрометре UPRtek MK350N и обещал рассказать о карманном спектрометре MK350D. Выполняю обещание.

c67f1d41a5b847d37f94ead5b09dff3e.jpg

Спектрометр UPRtek MK350D измеряет спектр света, рассчитывает цветовую температуру и индекс цветопередачи. Кроме того он работает, как люксметр и измеритель пульсации света.


Этот прибор для проекта Lamptest предоставила Санкт-Петербургская компания ИНТЕХ Инжиниринг, участвовавшая в разработке спектрометра и написании математических моделей. Производит прибор тайваньская компания UPRtek, в ассортименте которой пять моделей спектрометров:

MF250N — автономный спектрометр-пульсометр.
MK350N — базовая модель спектрометра;
MK350N Plus — спектрометр с измерением пульсации света;
MK350D — компактный спектрометр с измерением пульсации света;
MK350S — спектрометр с измерением пульсации света и расширенными возможностями (люксовидение, сравнение двух измерений, измерение параметров для фитоосвещения и фото-киносъёмки).

Спектрометры — это профессиональной оборудование, а, как известно, профессиональное оборудование не может быть дешёвым.
MK350N стоит $1600, MK350D — $1700, MK350N+ $2200 USD, MK350S $2900.
Бюджетный спектрометр MF250N, у которого нет SD-карты и возможности подключения к компьютеру, стоит $900.

UPRtek MK350D является самым маленьким спектрометром в мире — его размеры 30×33x90 мм, вес — 73 г.

Он может работать автономно, отображая измеренные данные на своём индикаторе и сохраняя их на карту MicroSD, может подключаться к смартфону по Bluetooth и управляться со смартфона, может подключаться к компьютеру по USB и управляться с компьютера.

Прибор работает в диапазоне видимого света 380–780 нм. Оптическая система спектрометра с помощью дифракционной решётки расщепляет свет на спектр, анализируемый линейным CMOS-датчиком по 400 точкам.

На левой грани корпуса расположена кнопка включения/выключения/переключения индикации, разъём MiniUSB, слот для карты MicroSD, отверстие кнопки сброса. На верхней грани — кнопка запуска измерения. Спереди — четырёхстрочный монохромный OLED-экран и светодиод состояния.

a9f6811e26d23c60674d5093c60f95bc.jpg

Сзади два окошка датчиков света (одно для измерения спектра, второе для измерения пульсации света) и шторка, закрывающая эти окошки. Шторку необходимо закрывать для калибровки, которая запускается при каждом включении спектрометра.

4f7a2ab914229bdf847f7b15bf9b82b6.gif

Хоть прибор и сверхкомпактный, на нижней грани есть резьба для установки прибора на штатив.

886a31b365087eb4a52cb302364e18e8.jpg

В комплекте — чехол, шнурок для ношения спектрометра на шее с креплением к резьбе под штатив, кабель USB-MiniUSB, инструкция, сертификат. Спектрометр поставляется в металлическом чемодане.

30c1aa430f44cee3b076c7f2e37dcb69.jpg

Результат каждого измерения отображается на экране прибора. Боковой кнопкой можно переключать четыре экрана. На первом — цветовая температура (CCT), индекс цветопередачи (CRI), освещённость (LUX), пиковая длина волны (Lambda P). На втором — спектр. На третьем — цветовые координаты по CIE1931 и CIE1976. На четвёртом — коэффициент передачи розового цвета (R9), освещённость (LUX), освещённость в свечах на фут (fc), коэффициент пульсации (Flicker).

c5f281ad225eeb002bcc68affef6d91b.jpg

Результаты каждого измерения прибор сохраняет на карту MicroSD в виде файла XLS. В этом файле есть как все расчётные данные, так и значения уровня по всем 400 точкам спектра.

86918360622c5c5d6dbfc743728dae27.png

Приложение MK350D для смартфонов позволяет дистанционно запускать процесс измерения и видеть на экране смартфона результаты.

72d74cefe9a2d8cb4b5fae5bba14767a.jpg
564d69659bb429b19b6d0cc009e6e3b9.jpg

Программа uSpectrum для Windows позволяет управлять спектрометром, получать с него результаты, а также обрабатывать XLS-файлы без подключения спектрометра.

75e2a4d58a9114e01ce273d91e79ccd7.jpg

2bc215c58eb5d67074d178aa28b4647a.jpg

Помимо измерения спектра и параметров, связанных с ним, UPRtek MK350D измеряет пульсацию и освещённость. Коэффициент пульсации рассчитывается по формуле:

e33c342feba146d32dc644db82594e3e.png

Емакс — максимальное значение освещённости за период её колебания, Емин — минимальное значение освещённости за тот же период.

На этом можно было закончить обзор, но я решил провести несколько экспериментов, посмотреть, как выглядят спектры разных источников света и удостовериться в точности спектрометра UPRtek MK350D.

Одним из способов проверки спектрометров считается анализ свечения пламени, разогревающего проволоку, натёртую раствором поваренной соли. Пламя становится жёлтым и длина волны такого света составляет 589 нм.

3fe7e6eb421370352253f0a09be1b3d5.jpg

Пик в спектре, измеренном прибором UPRtek MK350D приходится ровно на 589 нм. Отличный результат!

9483fb840fc10a468081529dded3ddaf.jpg

Красный лазер 635 нм. Пик, измеренный спектрометром, пришёлся на 633 нм.

f2d5b32be5c418298f3761405268cd6b.jpg

Зелёный лазер 532±10 нм. Пик пришёлся на 531 нм, а весь спектр свечения лазера лежит в диапазоне 524–540 нм.

efbded8b71026f9292de3806dab307bb.jpg

Красный светодиод.

66a5550062a03b4545110d1a82695e48.jpg

Зелёный светодиод.

6b583aa536fd8af7d46da9aae02d8f11.jpg

Синий светодиод.

902b18cc2ad40e5b5c94220278d828a2.jpg

Лампа накаливания.

8da86aa6bcf700e88301cedde830771f.jpg

Люминесцентная лампа Ecola Light Spiral ELH/15W.

96e6f015d9b3e9654d51c150aed89e74.jpg

Плохая светодиодная лампа 9W COB CRI: 61.9, R9: -63.

826734dc0606a8a3670d922e76880f74.jpg

Не очень хорошая светодиодная лампа ASD LED-A60-std 7Вт Е27 3000К CRI: 72.4, R9: -23.6.

43bc0718b3946629dbc0238f2348f3ff.jpg

Хорошая светодиодная лампа Лисма СДФ-6 A50 CRI: 81.2, R9: 4.5.

62fd71fd838dced0b5497a4efce63c18.jpg

Очень хорошая светодиодная лампа IKEA 902.552.90 E14 LED1012G5 CRI: 95.2, R9: 78.9.

fc2a94a7118a7d55ad687ef9b0633137.jpg

Огромное спасибо компании ИНТЕХ Инжениринг и лично Генеральному директору этой компании Алексею Панкрашкину за спектрометр. Все измерения цветовой температуры, индекса цветопередачи, индекса передачи розового цвета R9 и коэффициента пульсации при тестировании на lamptest.ru теперь выполняются с помощью MK350D.

p.s. Сегодня, 8 ноября в московском Экспоцентре начнётся выставка Interlight Moscow, большая часть которой будет посвящена светодиодным лампам. Я там точно буду сегодня после обеда и скорее всего ещё в один из дней — выставка продлится до 11 ноября. Спектрометр у меня будет с собой, поэтому если вы хотите узнать индекс цветопередачи (CRI), коэффициент пульсации и цветовую температуру своих ламп, приходите с ними на выставку и ищите меня там. Бесплатные билеты тут. Меня искать в Telegram по нику ammo1.

© 2016, Алексей Надёжин

© Geektimes