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Lichtstärkeeinheit

Arbeitsgruppe 4.12

Profil

Die Arbeitsgruppe ist zuständig für die Realisierung, Darstellung und Weitergabe der photometrischen Größe Lichtstärke und deren SI-Basiseinheit Candela sowie den hiervon abgeleiteten Größen Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte. Mit Hilfe geeigneter Transfernormale (Lichtquellen oder Messgeräte) gibt sie diese Einheiten bzw. die photometrische Empfindlichkeit der kalibrierten Messgeräte an Kunden aus Industrie und Forschung weiter.

Die Rückführung neuer Messverfahren im Bereich der Photometrie gehört ebenso zu ihren Aufgaben wie die Entwicklung geeigneter Transfernormale für innovative (z.B. LED-basierte) Lichtquellen.

Über die Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien (z.B. DIN, CIE, CCPR) begleitet sie die Erarbeitung von Normung und Richtlinien im Bereich Photometrie.

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Forschung/Entwicklung

Charakterisierung neuartiger Lichtquellen

Lebensdauer, Alterungsverhalten, Strahlungsfunktion und Lichtfarbe sind neben den elektrischen und photometrischen Daten entscheidend für die Bewertung der Eignung von Lichtquellen für Beleuchtungsanwendungen. Rückgeführte Messungen moderner LED-basierter Lichtquellen ermöglichen den Herstellern eine Validierung der von ihnen verwendeten Messverfahren zur Bewertung und Qualitätssicherung. Dies schafft Vertrauen bei der Produktkennzeichnung und unterstützt Hersteller bei der Produktentwicklung.

Neue Messverfahren

Die Entwicklung neuartiger Photometer und deren lasergestützte spektrale Charakterisierung erlaubt kleinere Messunsicherheiten bei der Realisierung der SI Basiseinheit Candela. In der Beleuchtungstechnik werden zunehmend LED-basierte sowie zeitmodulierte und geregelte Lichtquellen eingesetzt für deren Messung eine umfangreichere Unsicherheitsbetrachtung erforderlich ist.

Die Untersuchung von Messunsicherheiten beim Einsatz moderner Messgeräte (wie Array-Spektroradiometer, Leuchtdichtemesskamera) und Messverfahren (wie Leuchtdichtemesskamera-basierte Goniophotometrie, z.B. „Nahfeld-Goniophotometrie“) ist ein Schwerpunkt, der in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen der PTB und den Messgeräteherstellern bearbeitet wird.

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Dienstleistungen

Kalibrierungen

Die Kalibrierung von Transfernormalen zur Rückführung auf nationale Einheiten für die photometrischen Größen Lichtstärke, Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte sowie photometrische Empfindlichkeit (Photometerkopf, Photometer mit Anzeige) wird routinemäßig angeboten.

  • Lichtstärkewert bei einem Nominalwert der elektrischen Lampenstromstärke.
    Der Nominalwert der Lampenstromstärke als Einstellgröße kann vom Auftraggeber vorgegeben oder durch Zusatzmessungen im Rahmen der Kalibrierung ermittelt werden, bei einer Glühlampe z.B. für den Arbeitspunkt mit einer Verteilungstemperatur von 2856 K.
  • Elektrische Lampenstromstärke bei einem Nominalwert der Lichtstärke als Einstellgröße.
  • Mittlere Leuchtdichte einer homogen leuchtenden Fläche (Leuchtdichenormal, z.B. bei Betrieb bei einem Nominalwert oder interner Regelung der Lampenstromstärke)
  • Photometrische Empfindlichkeit bei einer oder mehreren nominellen Beleuchtungsstärkewerten entsprechend Kundenwunsch (Beleuchtungsstärke derzeit bis 10000 lx). Berechnet aus dem Photostrom vom Photometerkopf (z.B. A/lx) oder dem Anzeigewert eines Photometers bezogen auf die Beleuchtung einer Lichtquelle mit einer Verteilungstemperatur von 2856 K.

 

Die regulären Kalibrier- und Messmöglichkeiten sowie die für geeignete Transfernormale angebbare Messunsicherheit finden sich in der Tabelle „Größen der Photometrie für Strahlungsquellen“ sowie der Tabelle „Größen der Photometrie für Messgeräte“ unter Opens external link in new windowKalibrier- und Messmöglichkeiten der Abteilung 4. Außerhalb dieses regulären Dienstleistungsangebots können Sonderkalibrierungen durchgeführt werden. Bitte kontaktieren Sie uns für eine individuelle Kostenschätzung der Kalibrierung Ihres Transfernormals (Messbedingungen, nominelle Größenwerte). 

Gremien

Die aktive Mitwirkung in nationalen und internationalen Gremien (wie Opens external link in new windowCIE, Opens external link in new windowDNK-CIEOpens external link in new windowDIN, Opens external link in new windowISO, Opens external link in new windowCEN, Opens external link in new windowEURAMET und Opens external link in new windowCCPR) mit dem Ziel, Normen und Standards im Interesse der Gesellschaft mit zu gestalten, wird als Dienstleistung für die Gesellschaft verstanden.

Opens external link in new windowPTB-Gremiendatenbank

Akkreditierung/Begutachtung

Die Arbeitsgruppe unterstützt die Deutsche Akkreditierungsstelle (Opens external link in new windowDAkkS) bei der Begutachtung von Kalibrierlaboratorien für photometrische, radiometrische und farbmetrische Größen und Kennzahlen.

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Informationen

Messplatz Photometerbank

Die Photometerbank der PTB dient dazu, Lichtquellennormale und Empfängernormale im Raum definiert zueinander auszurichten und ihren Abstand entlang der horizontalen optischen Achse zu variieren.

Foto: Messplatz Photometerbank mit geöffneten Rolltoren. Im Vordergrund sind zwei Lichtstärkenormallampen auf einer Querbank montiert, auf der Photometerbank stehen mehrere Streulichtblenden (hinten).

  • Drei in Flucht installierte Segmente mit einer Gesamtlänge von über 40 m; Die sechs durch Rolltore voneinander abgetrennte Räume sind individuell klimatisiert.
  • Drei Querbänke, Y-Bank-System und Leuchtenwender für die Positionierung von Lichtquellen (Lichtstärkenormallampen, Leuchtdichtenormale).
  • Motorisierte Bankwagen für die Positionierung von Empfängern (Photometer, Farbmessköpfe) auf einem Karussell.
  • Kameragestützte mechanische Ausrichtung von Normallampen sowie Empfängern
  • EDV-basierte Messung und Auswertung
  • Hochleistungslampen (Halogen, entsprechend Normlicht A bis 10 klx; HMI, für Tageslicht bis 50 klx) in wassergekühlten Lampenhäusern.
  • 6-Achsen Gelenkarmroboter zur Charakterisierung von kamerabasierten Leuchtdichtemessgeräten (Leuchtdichtemesskameras) sowie der Orts- und Winkelaufgelösten Leuchtdichteverteilung von Transfernormalen.

 

Foto: Photometerbank mit Leuchtdichtenormal (Mitte) und einer am Flansch des 6-Achs Gelenkarmroboters (rechts) montierten Leuchtdichtemesskamera

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