led光源燈具光通量測量的不確定度因素分析

1、LED光源燈具光通量的測量不確定度因素分析魏飛雄（國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心西安2012）[摘要]：分析了LED光源燈具光通量測量的影響因素，使用數(shù)學(xué)模型對測量不確定度進(jìn)行評定，計(jì)算出A類、B類不確定度，經(jīng)過合成，得到在一定的置信區(qū)間下的擴(kuò)展不確定度。[關(guān)鍵詞]：LED光源燈具；光通量；積分球系統(tǒng)；測量不確定度前言隨著LED光源照明產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用和政府大力推廣，人們對于LED光源產(chǎn)品質(zhì)量要求和能效的關(guān)注程度在逐步提高。光通量的檢測結(jié)果是

2、影響LED光源產(chǎn)品能效質(zhì)量的必要因素，因此光通量測量的準(zhǔn)確性顯得尤為重要，而測量結(jié)果都不可避免地具有不確定度，測量不確定度是評估測量結(jié)果正確性的關(guān)鍵指標(biāo)。檢測系統(tǒng)的測量不確定度對檢測結(jié)果的影響越來越受重視，對檢測實(shí)驗(yàn)室的要求不斷增加。雖然檢測實(shí)驗(yàn)室使用的單個(gè)儀器和設(shè)備都分別依據(jù)相應(yīng)的法定檢定規(guī)程要求進(jìn)行了檢定或校準(zhǔn)，但由多臺或多種計(jì)量儀器設(shè)備組成的測量系統(tǒng)總體的測量不確定度對測量結(jié)果有一定的影響，并且這種誤差被實(shí)驗(yàn)室審核體系日益重視。本

3、文介紹對E27型LED光源球泡燈進(jìn)行一致性檢驗(yàn)時(shí)，使用積分球系統(tǒng)對光通量的測量不確定度的評定。根據(jù)評定要求對樣品進(jìn)行5次檢測，通過提高測量不確定度評定時(shí)的樣本量，以降低隨機(jī)誤差造成的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的偏差另外，測量不確定度來源的分析是以本次試驗(yàn)條件下的人員、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境為依據(jù)，可能因分析因素不夠全面準(zhǔn)確而存在偏差。1積分球測量系統(tǒng)的光通量測量不確定度分析積分球測量系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成：2m恒溫積分球、HAAS2000高精度快遞光譜輻射計(jì)、

4、1.5m傳輸光纖、TPS500B交流測試電源、D204通用標(biāo)準(zhǔn)光源、Pt1000數(shù)字溫度計(jì)。1.1測量結(jié)果不確定度的來源（1）樣品重復(fù)測量隨機(jī)誤差造成的不確定度；（2）HAAS2000光譜輻射計(jì)測試系統(tǒng)的系統(tǒng)固有誤差造成的不確定度；（3）TPS500B交流測試電源電壓波動造成的不確定度；（4）線性探測器的測量誤差造成的不確定度；（5）標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度造成的不確定度；（6）積分球溫度控制波動以及實(shí)驗(yàn)室外在振動造成的不確定度；（7）

5、積分球本身制造指標(biāo)的差異造成的不確定度；（8）光纖的傳輸偏差造成的不確定度；（9）LED光源燈具測試安裝方向的不同造成的不確定度；（10）LED光源燈具光通量隨點(diǎn)亮?xí)r間變化造成的不確定度。1.2數(shù)學(xué)模型本評定中，被測總光通量是經(jīng)過測量系統(tǒng)直接測得的，所以采用最簡單的一種數(shù)學(xué)模平均值n?79.772根據(jù)白塞爾公式算得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差（）：?（lm）??21n=0.7291nnn???????則標(biāo)準(zhǔn)A類不確定度：（lm）0.7290.326n5A

6、u????自由度：14An????1.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評定測量工作中，有時(shí)無法取得實(shí)測值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，它們往往只是給出了一個(gè)極大值或極小值，或提供了結(jié)果的一個(gè)概率區(qū)間，但未給出其分布及自由度的大小，而只能采取非統(tǒng)計(jì)方法來評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的B類評定，用uB表示。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評定的公式：[6]??iixkau?式中：—輸入估計(jì)值，取自制造說明書，檢定或校準(zhǔn)證書手冊或其他資料提供的數(shù)據(jù)、ix準(zhǔn)確度等級或級別，包括目

7、前暫時(shí)使用的極限誤差等；—包含因子，取值根據(jù)該分量的B類不確定度的實(shí)際分布形式來確定；ik—該分量的B類不確定度的分散區(qū)間的半寬。a1.5.1由HAAS2000光譜輻射計(jì)測試系統(tǒng)固有的系統(tǒng)誤差估算的不確定度1u根據(jù)HAAS2000光譜輻射計(jì)的檢定證書，該系統(tǒng)的相對極限誤差1.0%，設(shè)該系統(tǒng)的誤差為均勻分布，則，傳播系數(shù)，估計(jì)其相對不確定度10%。1k=3??21=1c?則由式[6]得不確定度：（lm）179.772.1%0.4603u?