DIY lazer etiket sistemi kurmak istiyorum. Milestag web sitesi IR-LED olarak Vishay Tsal-6100 ürününü önerir. İşte bir veri sayfası: http://www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
Işığı odaklamak istediğim için (belki mercekten sonra bir veya iki derece sapma), gözdeki potansiyel tehlikeleri düşünmeye başladım. Konuyu okumak IR ışığının çok sorunlu olabileceğini ortaya koyuyor. Göz IR dalga boylarını görmez ve aşırı pozlamaya tepki veremez. Bu nedenle, güvenlik standartları sınırları dahilinde olmak çok önemlidir.
Geçerli norm gibi görünen IEC 62471 gibi. Aslında Vishay, LED'leri hakkında bu norma göre atıfta bulunulan verileri içeren bir belge yayınladı: http://www.vishay.com/docs/81935/eyesafe.pdf
Tsal6100, en kötü senaryoda 400mW / sr olarak tanımlanır. Bu, LED'in "muaf" olduğu = 1. sınıftan daha az tehlikeli olduğu anlamına gelir.
Peki bu ne anlama geliyor? Özellikleri 230mW / sr diyorlar, bu yüzden zaten bir çeşit güvenlik marjı içeriyor gibi görünüyor. Bu yoğunluğa ulaşılan mesafeyi bulamadım. Spesifikasyonlar 1m mesafeden 230mW / sr kaydederse ve normlara göre en kötü durum 50 cm ise, odaklanmış bir ışın (çap 10cm ^ 2, birkaç açı sapması) çok daha yüksek bir yoğunluğa sahip olabilir.
Sorum: Kirişimin yoğunluğunu nasıl hesaplayabilirim? LED'in güvenli olup olmadığını nasıl anlarım?
Güncelleme:
MW / sr birimini okudum ve şu tanımı buldum:
- yoğunluk olarak phi
- açı olarak omega
LED'i odaklamadan önceki yarım açı 10 derecedir, lensden sonra 1 derece gibi bir şey almayı umuyorum. Yani faktör 10 civarında. Ben biraz matematik uyguladım:
Bunu doğru anlarsam, odaklanmış bir ışık demeti odaklanmamış olanın 10 katı kadar güçlüdür. Bu doğru mu ?
Yeni bir sorun: Kaynak alanı nasıl alabilirim? Merceğin yüzeyi olmalıdır.
Bu hesap makinesindeki değerleri girmeye çalıştım: http://www.intersil.com/en/products/optoelectronics/ambient-light-sensors/eye-safety.html
(Dave'e harika bağlantı için çok teşekkürler)
ancak doldurmayı bilmediğim birçok alan var. 2300mW'lık bir LED her zaman ölümcül olduğu ortaya çıkıyor ve bu doğru görünmüyor.
Bir sağlık kontrolü olarak, sadece teknik özellik sayfasındaki değerleri hesap makinesine kopyalamaya çalıştım. LED'in odaklanmamış olsa bile tehlikeli olduğu ortaya çıkıyor. Vishay bu ürünün "muaf" olduğunu söylediğinden, şimdi bir hata yaptığımdan eminim.
- Kurulumum için LED tipi nedir? "Lensli" yi seçtim
- Lensli seçersem, "genişletilmiş kaynak alanı" tam olarak nedir? Merceğin yüzeyi?
Belki bana yardım edebilir ve değerleri kendiniz girmeye çalışabilir misiniz? Hesap makinesi bir Excel elektronik tablosudur. Dropbox'ım içine kopyaladım, böylece Microsoft Excel'i çevrimiçi olarak kullanabilirsiniz. İşte bir bağlantı: https://www.dropbox.com/s/r28n3p6bdf5m7hs/exposure-calculator.xlsx?dl=0
Yine, teknik özellik sayfasına bağlantı: http://www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
Büyük Güncelleme:
Hesap makinesiyle ilgili sorunlarım hakkında daha kesin olmak için: Maruz kalma limiti ve güvenlik faktörü gibi ilginç sınırlar elde etmek için bir "intersil yakınlık cihazı tipi" seçmek gerekir. Bu alan için "standart yakınlık algılayıcı" veya "uzun mesafe yakınlık sensörü" arasında seçim yapabilirsiniz.
Seçim yapılmazsa güvenlik faktörleri alanları boş kalır.
Belki bu hesap makinesi olmadan sorunu çözebiliriz?
Bu birimi düşündüm mW / sr. Görünüşe göre mesafeye bağlı değil. Bu nedenle, göz üzerindeki etkiyi elde etmek için, muhtemelen göze gerçekten "vuran" alanın fraksiyonunu belirlemek gerekir. IR LED'den 10m mesafede, 10 ° 'lik yarım açı yarıçapı 1.73m ve alanı 9.4m ^ 2 olan bir daire üretti. Göz (öğrenci değil, neyin zarar verebileceğinden tam olarak emin değilim) belki 3 cm ^ 2 alana sahiptir. Bu çok düşük bir yüzde, kesinlikle zararsız.
Böylece, lensin mükemmel bir paralel ışık demeti oluşturduğunu ve sonra lens yüzey alanı ile göz yüzeyi alanı arasındaki kesri oluşturduğunu varsayabilirim.
Bu sorumu daha basit hale getiriyor: Hangi güç göz için zararsızdır. Göz için sabit bir alan olduğunu varsayarsak, LED'i zararsız hale getiren bir lens çapı hesaplayabilir misiniz? Bu yaklaşım uygun mu?
Vishay güvenlik belgesine baktım:
IR - Yayıcılar için baskın sınır 780 nm ila 3000 nm dalga boyu aralığında kornea / lens riskidir. Bu, ışınımı, 0.2 m mesafe göz önünde bulundurularak standardın ölçüm koşulu ile I_e = 4 W / sr değeri olarak ifade edilen E_e = 100 W / m ^ 2 ile sınırlar.
Bu aşağıdakileri belirtir: 0,2 m görüş mesafesi ve 4 W / sr sınırı. Yukarıdaki düşünceme göre, muhtemelen bu mesafedeki koniyi hesapladılar ve sonra gözün yüzey alanının yüzdesini belirlediler. Sonra I_e = 4 W / sr için somut bir değere ulaşabilirsiniz.
Bu da diğer mesafeler için değer alabileceğim anlamına geliyor. Alan başına güç, 0.2m mesafe için maksimum 4W / sr'dir. Koni alanı o alanın 1 / 4'ü kadar, bu yüzden I_e için maksimum 1W / sr elde edeceğim - Düşünme: Koni bu alanın 1 / 4'ü -> göz yüzeyinin yüzdesi 4 kat daha yüksek - > Alan başına güç referans değerinin 1 / 4'ü olmalıdır. Ve 0.05m'de sadece 250mw / sr'ye izin verilir.
TSAL-6100 için belge: "mutlak maksimum değerlerde maksimum yoğunluk" 400mW / sr.
Bu nedenle f> 0.063m ile bir LED kullanabileceğime inanıyorum. Bunun arkasındaki hesaplama: TSAL alanı başına maksimum güç 400mW / sr'dir. Bu, alan başına referans güçten 10 kat daha düşüktür. Koni taban alanı koni yüksekliği ile karesel olarak azalır. Böylece mesafeyi sqrt (10) azaltabilirim. Bu, 6,3 cm'lik bir görüş mesafesine yol açar.
Doğrudan TSAL-6100'e bakmak için 6.3 cm'lik güvenlik sınırı olduğuna inanıyorum. Hesaplamalarımı kontrol edebilir misin?
Bir lensi tam olarak tam odak uzaklığı 6.3xxx cm olan bu noktaya monte edersem, o zaman herhangi bir mesafeden LED'e 6.3 cm mesafeden bakarmışım gibi olur. Hangi kesin güvenlik marjı.
Hala beni rahatsız eden bir şey: Farklı LED'lerin farklı yarı açıları var. Neden tüm IR-LED'leri için bir somut I_e belirtebilirler? TSAL-6200'ün konisi (20 ° yarım açı) TSAL-6100'ün konisinden çok daha büyüktür. Bu nedenle ışığın göze giren kısmı daha küçük olmalıdır. Bu nedenle daha büyük olmalıyım.
Belki bütün yaklaşımım bozuldu?