CIE 198-SP1 2-2011 DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES IN PHOTOMETRY SUPPLEMENT 1 MODULES AND EXAMPLES FOR THE DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES Part 2 Examples for.pdf

1、 DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES IN PHOTOMETRY SUPPLEMENT 1: MODULES AND EXAMPLES FOR THE DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES Part 2: Examples for Models with Individual Inputs CIE 198-SP1.2:2011 UDC: 535.24 Descriptor: Photometry 535.241.5 Quantities related to photometric and oth

2、er measurements 535.241.535 CalibrationISBN 978 3 902842 02 2 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the

3、 art and science of lighting. Its membership co n-sists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the sc ience, technology and art in the fields of light and lighting and for the

4、 interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the field

5、s of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations co ncerned

6、with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers su b-jects ranging from fundamental matters to all types of lighting applicatio

7、ns. The standards and technical reports devel-oped by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewe d, re-ported and plans are made for the future. The CIE

8、is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration inter

9、nati o-nale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lcla i-rage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les objectifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant

10、 de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lcla i-rage. 3. De donner des directives pour lapplication des pr

11、incipes et des mthodes dlaboration de norme s internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lcla

12、irage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions,

13、ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports tec h-niques labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Sessi

14、on plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui con-cerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position important

15、e parmi les organ i-sations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissensc

16、haft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf di

17、esen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler No r-men auf dem Gebiet der Lichttechnik zu e

18、rstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen

19、 der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, gelei stet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technis

20、chen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen berprft, berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchs

21、te Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung ang e-sehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31

22、 87 0, Fax: +43(1)714 31 87 18 e-mail: ciecbcie.co.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2011 - All rights reserved DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES IN PHOTOMETRY SUPPLEMENT 1: MODULES AND EXAMPLES FOR THE DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES Part 2: Examples for Models with Individual In

23、puts CIE 198-SP1.2:2011 UDC: 535.24 Descriptor: Photometry 535.241.5 Quantities related to photometric and other measurements 535.241.535 CalibrationISBN 978 3 902842 02 2 CIE 198-SP1.2:2011 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 2-43 of Division 2 “Physical Measuremen

24、t of Light and Radiation” and has been approved by the Board of Ad-ministration of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by

25、the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 2-43 de la Division 2 “Me-sures Physiques de la Lumire et des Radiations” et a t approuv par le Cons

26、eil dAdminis-tration de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. Le document ex-pose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il f

27、aut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 2-43 der Division 2 “Physikali-sche Messungen von Licht und Strahlung” ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Doku

28、ment berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. An

29、y mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst eve-ry care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soi

30、n apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angew

31、endet wurde, ist es mglich, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2011 - All rights reserved CIE 198-SP1.2:2011 III The following members of TC 2-43 “Determination of measurement uncertainties in photome-try” took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 2

32、 “Physical Measurement of Light and Radiation” and the terms of reference were: “To pre-pare a CIE recommendation as basis for the determination of measurement uncertainties va lid for selected quantities used in photometry.” Members: J. Bastie France P. Blattner Switzerland A. Bouman Netherlands A.

33、 Corrns Spain R. Daubach USA J. Gardner Australia A. Gaertner Canada T. Goodman United Kingdom G. Heidel Germany U. Krueger Germany C. Miller USA J. Moore United Kingdom Y. Ohno USA M. Rastello Italy R. Rattunde Germany G. Sauter Germany (Chair) J. Schanda Hungary W. Steudtner Germany P. Webb USA R.

34、 Young USA Y. Zong USA Advisor: W. Woeger Germany CIE 198-SP1.2:2011 IV Contents Summary . V Resume V Zusammenfassung V Scope . 1 Introduction 1 Part 2: Examples for Models with Individual Inputs 2 2.1 Measurement / Calibration by Substitution Method . 3 2.2 Stabilisation by Monitor Technique . 6 2.

35、3 Measurement of Temperatures with Pt-1000-Resistor . 10 2.4 Measurement the Effective Distance 14 2.5 Correction for non-Lambertian Distribution . 17 2.6 Measurement of Lamp Voltages . 20 2.7 Measurement of Lamp Currents . 27 2.8 Operation of a Luminous Intensity Standard Lamp 34 2.9 Measurement of

36、 Illuminances . 40 2.10 Calibration of a Luminous Intensity Standard (Detector Based) . 44 2.11 Calibration of a Photometer (Source Based) . 53 2.12 Calibration of Luminous Responsivity (Detector Based) 62 2.13 Calibration of Luminous Intensity (Source Based) . 68 2.14 Calibration of Luminous Flux b

37、y Integrating Sphere (Source Based) . 74 2.15 Calibration of Luminous Flux by Integrating Sphere (Detector Based) . 81 Part 1: Modules for the Construction of Measurement Equations see CIE 198-SP1.1 Part 3: Examples for the Solving of Systems of Equations . see CIE 198-SP1.3 Part 4: Examples for Mod

38、els with Distributions see CIE 198-SP1.4 CIE 198-SP1.2:2011 V MODULES AND EXAMPLES FOR THE DETERMINATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTIES Summary This report supplements Technical Report CIE 198:2011 Determination of Measurement Un-certainties in Photometry for the determination of measurement uncertain

39、ties associated with the values of selected quantities in photometry. It is organised in a 1st part, which shows modules for the construction of measurement equations and three more parts with examples grouped with increasing complexity. The 2nd part (this part) deals with single output quantities d

40、etermined from several different input quantities, while in the 3rd part examples1 for two and more output quantities are presented which are determined from the same set of input quant i-ties. Examples of quantities defined as integrals of distributions (spectral, angular, spatial) are presented in

41、 the 4th part. MODULES ET EXAMPLES POUR LA DETERMINATION DES INCERTITUDES DE MESURES APPLIQUEE AUX GRANDEURS PHOTOMETRIQUES Resume Ce rapport apporte des complments au rapport technique CIE 198:2011 Dtermination des incertitudes de mesure en photomtrie pour la dtermination des incertitudes de mesure

42、 as-socies aux valeurs dune slection de grandeurs photomtriques. Il se divise en quatre par-ties. La premire partie, qui fait lobjet de ce document, indique les modules pour tablir les equations de mesure. Les trois autres parties donnent des exemples de complexit crois-sante. La deuxime partie (cet

43、te partie) traite dune grandeur de sortie unique obtenue par-tir de plusieurs grandeurs en entre. La troisime prsente des exemples2 de deux grandeurs de sortie, ou plus, obtenues partir du mme ensemble de donnes en entre. Des exemples de grandeurs dfinies par lintgrale dune distribution (spectrale,

44、anguleire ou spatiale) sont prsents dans la quatrime partie. MODULE UND BEISPIELE ZUR BESTIMMUNG VON MESSUNSICHERHEITEN Zusammenfassung Dieser Bericht ergnzt den Technischen Bericht CIE 198:2011 Determination of Measurement Uncertainties in Photometry zur Bestimmung von Messunsicherheiten, die den W

45、erten aus-gewhlter Gren in der Photometrie beigeordnet sind. Er ist gegliedert in einen 1. Teil, der Module zum Erzeugen von Messgleichungen zeigt und drei weitere Teile mit Beispielen, an-geordnet nach wachsender Komplexitt. Der 2. Teil (dieser Teil) behandelt einzelne Aus-gangsgren, die aus mehrer

46、en verschiedenen Eingangsgren berechnet werden, whrend im 3. Teil Beispiele3 fr zwei und mehr Ausgangsgren gegeben werden, die vom gleichen Satz Eingangsgren bestimmt werden. Beispiele von Gren, die als Integrale von Vertei-lungen (spektral, richtungsabhngig, rumlich) definiert sind, werden im 4. Te

47、il zusammenge-fasst. 1 Till to date just one example in part 3 and 4 respectively is available, further ones are to follow. 2 A ce jour il y a seulement un example en partie 3 resp. 4. Autres examples sont en phase de planification. 3 Z.Z. ist nur jeweils ein Beispiel in Teil 3 und Teil 4 vorhanden.

48、 Weitere Beispiele sind in Planung. CIE 198-SP1.2:2011 VI CIE 198-SP1.2:2011 1 Scope This supplement to Technical Report CIE 198:2011 Determination of Measurement Uncertain-ties in Photometry for determination of measurement uncertainties associated with the values of selected quantities used in pho

49、tometry is intended as a practical help and guidance and collects modules and examples. It is planned that CIE Division 2 will develop more modules and examples for current and newly created quantities in existing and future technical reports, respectively, which will be added as additional supplements. Introduction Part 1 shows a collection of small models referred as 1.xx, which are ther