LED路燈總光通量不確定度評(píng)定報(bào)告

試驗(yàn)部分1.1主要儀器全空間分布光度計(jì)G0-R5000、變頻電源DPS1030、功率計(jì)PF210、2.0m傳導(dǎo)光纖、標(biāo)準(zhǔn)燈D908S、溫濕度測(cè)量?jī)x等。1.2測(cè)定方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T9468-2008燈具分布光度測(cè)量的一般要求將被測(cè)LED燈具夾持在分布光度計(jì)上，使發(fā)光中心處于分布光度計(jì)的旋轉(zhuǎn)中心。在足夠多的發(fā)光平面上，以足夠小的角度間隔測(cè)量以分布光度計(jì)的光度探測(cè)器到被測(cè)LED燈具發(fā)光中心之間的距離為半徑的虛擬球面上的各點(diǎn)照度。采用數(shù)值積分法計(jì)算出LED燈具的總光通量：式中：0為總光通量；r為虛擬球面半徑；S為虛擬球上的表面面積；（￡,n）為空間角。tot tot數(shù)學(xué)模型國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1059-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》中規(guī)定：測(cè)量中，被測(cè)量Y（即輸出量）由N個(gè)其他量x，x，…，x通過(guò)函數(shù)關(guān)系f來(lái)確定，即：1 2 n式中，x是對(duì)測(cè)量結(jié)果Y產(chǎn)生影響的量，該式稱為測(cè)量模型或數(shù)學(xué)模型。nLED路燈的光通量是可以直接測(cè)量得到的，所以采用下面的數(shù)學(xué)模型：式中：0為被測(cè)樣品光通量，lm；為儀器光通量的讀數(shù)值，lm。測(cè)量不確定度的來(lái)源（1） 被測(cè)燈具測(cè)量的重復(fù)性造成的不確定度u^~）；（2） 標(biāo)準(zhǔn)燈D908S測(cè)量不確定度造成的不確定度u（卩）；2（3） ID-1000線性探測(cè)器的波動(dòng)造成的不確定度u（卩）；3（4） DPS1030變頻交流電源電壓波動(dòng)造成的不確定度u（0）；4（5） 燈具的安裝位置和移動(dòng)以及轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度造成的不確定度役（0）（6） 暗室的環(huán)境溫度和氣流波動(dòng)造成的不確定度u（0）；6（7） 光纖的傳輸偏差造成的不確定度u（0）；7（8） 雜散光造成的不確定度u（0）；8（9） 反射鏡的灰塵造成的不確定度u（0）；9不確定度分量的計(jì)算4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類的評(píng)定在JJF1059-2012《測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示》中，用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的A類評(píng)定方法。LED路燈總光通量告對(duì)LED路燈隨機(jī)重復(fù)測(cè)量6次，測(cè)量參數(shù)設(shè)置如下，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1所示:C角度范圍：0°~360°，間隔：22.5°；Y角度范圍：0°~180°，間隔：1°；測(cè)試距離：遠(yuǎn)場(chǎng)30m。表1光通量測(cè)量數(shù)據(jù)表測(cè)量次數(shù)光通量(lm)平均值(lm)11001210053210036310065410069510031610102疋(0-卩)2i則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(0)=「爲(wèi)⑺1)—=13.23lm式中：0為每次光通量的測(cè)量值，單位lm；0為光通量測(cè)量的平均值，單位lm；n為測(cè)量次數(shù)。自由度v=n-1=5i4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類的評(píng)定JJF1059-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》規(guī)定，用不同于對(duì)觀測(cè)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定方法。當(dāng)輸入量的估計(jì)量x不是由重復(fù)觀測(cè)得到時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)偏差可用對(duì)x的有關(guān)信息或資料來(lái)評(píng)估。B類評(píng)估的信i i息來(lái)源可來(lái)自：校準(zhǔn)證書(shū)、檢定證書(shū)、生產(chǎn)廠的說(shuō)明書(shū)、檢測(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、引用手冊(cè)的參考數(shù)據(jù)、以前測(cè)量的數(shù)據(jù)、相關(guān)材料特性的知識(shí)等。若資料(如校準(zhǔn)證書(shū))給出了X的擴(kuò)展不確定度u(x)和包含因子k，則x的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：i i i若由資料查得或判斷x的可能值分布區(qū)間半寬度為a(通常為允許誤差限的絕對(duì)值)貝呱i此時(shí)k與x在此區(qū)間內(nèi)的概率分布有關(guān)(參見(jiàn)JJF1059-2012附錄B“概率分布情況的估計(jì)”)。i4.2.1標(biāo)準(zhǔn)燈D908S測(cè)量不確定度造成的不確定度u2(0)查詢標(biāo)準(zhǔn)的D908S的校準(zhǔn)證書(shū)可以得到，標(biāo)準(zhǔn)燈的不確定度為u廣1.1%，k=2；則relu(0)=Ux$=H%X100531m=55.29lmk 24.2.2ID-1000線性探測(cè)器的波動(dòng)造成的不確定度u3(0)查詢ID-1000線性探測(cè)器的校準(zhǔn)證書(shū)可以得到，不確定度為u廣1.0%，k=2；則relu(0)=Jx$=i：0%X100531m=50.261mk 24.2.3DPS1030變頻交流電源電壓波動(dòng)造成的不確定度uJ。）查詢DPS1030變頻交流電源的校準(zhǔn)證書(shū)可以得到，不確定度為ure=0.15%,k=2,測(cè)試過(guò)程使用220V電壓,則電壓的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.15%2則電壓的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.15%2X220V=0.165V，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每變化IV電壓引起的光通量變化為3^血，則u（卩）=°，165Vx丄lm=0.047lm嚴(yán) 1V 3.54.2.4燈具的安裝位置和移動(dòng)以及轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度造成的不確定度〈（卩）使用十字激光對(duì)準(zhǔn)器對(duì)燈具的安裝位置和轉(zhuǎn)動(dòng)中心位置校準(zhǔn)，轉(zhuǎn)角精度：c軸0.1°,丫軸0.1°。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，這兩項(xiàng)影響造成的光通量的誤差W±1%，認(rèn)為誤差服從均勻分布，貝臨=運(yùn)，則1%u他）==x100531m=58.04lm5、泠4.2.5暗室的環(huán)境溫度和氣流波動(dòng)造成的不確定度u（卩）6暗室溫度控制在（25±1）°C，溫度準(zhǔn)確度為±0.2°C，燈具周圍空氣的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)不超過(guò)0.2m/s。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這兩項(xiàng)影響造成光通量的極限誤差W±1%，認(rèn)為這兩項(xiàng)造成的誤差服從均勻分布，貝疏=、污，u6?）u6?）=x100531m=58.041m4.2.6對(duì)于光纖的傳輸偏差造成的不確定度u（卩）、雜散光造成的不確定度u（卩）、反射鏡的灰塵造成的不確定7 8度u（0）相較于其他分量而言，比較小，所以忽略不計(jì)。9標(biāo)準(zhǔn)不確定一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ui不確定度來(lái)源不確定度分量值（lm）靈敏系數(shù)重復(fù)測(cè)試13.231標(biāo)準(zhǔn)燈D908S的測(cè)量不確定度55.291ID-1000線性探測(cè)器的波動(dòng)50.261DPS1030變頻交流電源電壓波動(dòng)0.0471燈具的安裝位置和移動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度58.041暗室的環(huán)境溫度和氣流波動(dòng)58.0416.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度7.擴(kuò)展不確定度根據(jù)JJF1059-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》要求，擴(kuò)展不確定度用下式計(jì)算：U為以置信概率p提供置信區(qū)間輸出值的擴(kuò)展不確定度；k為給定置信概率p的包含因子；u為合成的標(biāo)準(zhǔn)p pc不確定度。置信水平為95%時(shí)，k=1.96，則擴(kuò)展不確定度為：8.結(jié)論擴(kuò)展不確定度U二2.2x102加，它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u二1.12x102lm乘以包含因子k=1.96而得c到的。從全空間分布光度計(jì)對(duì)大功率LED路燈的光通量測(cè)量不確定度的評(píng)定可以看出,標(biāo)準(zhǔn)燈D908S引起的不確定度對(duì)測(cè)量不確定度、ID-1000線性探測(cè)器的波動(dòng)、燈具的安裝位置和移動(dòng)以及轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度造成的不確定度、暗室的環(huán)境溫度和氣流波動(dòng)造成的不確定度對(duì)總不確定度的貢獻(xiàn)比較大。因此要定期對(duì)光通量標(biāo)準(zhǔn)燈計(jì)量，盡量采用與樣品光通量相接近、色溫接近、外形尺寸相近的標(biāo)準(zhǔn)燈泡進(jìn)行光通量標(biāo)定；對(duì)ID-1000線性探測(cè)器進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，確保參數(shù)滿足要求；對(duì)于燈具