LED路灯总光通量不确定度评定报告.pdf

LED路灯总光通量 测量不确定度评定报告第 1 页，共4 页1.试验部分1.1 主要仪器全空间分布光度计GO-R5000、 变频电源 DPS1030、 功率计 PF210、 2.0m 传导光纤、标准灯 D908S、温湿度测量仪等1.2 测定方法依据标准： GB/T 9468-2008 灯具分布光度测量的一般要求将被测 LED 灯具夹持在分布光度计上，使发光中心处于分布光度计的旋转中心在足够多的发光平面上， 以足够小的角度间隔测量以分布光度计的光度探测器到被测LED 灯具发光中心之间的距离为半径的虚拟球面上的各点照度采用数值积分法计算出LED 灯具的总光通量：ηdεdεηεErdηεErEdsSπππtottotsin),(=Ω),(==Φ2002402∫∫∫∫式中： Φtot为总光通量；r 为虚拟球面半径；Stot为虚拟球上的表面面积；（ε ,η ）为空间角2.数学模型国家计量技术规范JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》中规定：测量中，被测量Y（即输出量）由N 个其他量1x，2x，⋯，nx通过函数关系f来确定，即：),,,(21nxxxfY式中，nx是对测量结果Y 产生影响的量，该式称为测量模型或数学模型。

LED 路灯的光通量是可以直接测量得到的，所以采用下面的数学模型：φ=Φ式中： Φ为被测样品光通量，lm；为仪器光通量的读数值，lm3.测量不确定度的来源（1）被测灯具测量的重复性造成的不确定度)(1φu；（2）标准灯 D908S 测量不确定度造成的不确定度)(2φu；（3）ID-1000 线性探测器的波动造成的不确定度)(3φu；（4）DPS1030 变频交流电源电压波动造成的不确定度)(4φu；（5）灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度)(5φu（6）暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度)(6φu；（7）光纤的传输偏差造成的不确定度)(7φu；（8）杂散光造成的不确定度)(8φu；（9）反射镜的灰尘造成的不确定度)(9φu；LED路灯总光通量 测量不确定度评定报告第 2 页，共4 页4.不确定度分量的计算4.1 标准不确定度A 类的评定在 JJF 1059-2012《测量不确定度的评定与表示》中，用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，称为不确定度的A 类评定方法对 LED 路灯随机重复测量6 次，测量参数设置如下，测试结果见表1 所示：C 角度范围： 0° ~360° ，间隔： 22.5 °；角度范围： 0° ~180° ，间隔： 1° ；测试距离：远场30 m。

表 1 光通量测量数据表则标准不确定度为lmnnφφ φunii 23.13=)1-()-( =)(=21∑ 1式中：iφ为每次光通量的测量值，单位lm；φ为光通量测量的平均值，单位lm；n 为测量次数自由度5=1=-nv4.2 标准不确定度B 类的评定JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》规定，用不同于对观测量进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，称为标准不确定度的B 类评定方法当输入量的估计量ix不是由重复观测得到时，其标准偏差可用对ix的有关信息或资料来评估B 类评估的信息来源可来自：校准证书、检定证书、生产厂的说明书、检测依据的标准、引用手册的参考数据、以前测量的数据、相关材料特性的知识等 1）若资料（如校准证书）给出了ix的扩展不确定度)(ixu和包含因子k，则ix的标准不确定度为：kxuxuui jB)()(（ 2）若由资料查得或判断ix的可能值分布区间半宽度为a（通常为允许误差限的绝对值）则：测量次数光通量 (lm) 平均值 (lm) 1 10012 10053 2 10036 3 10065 4 10069 5 10031 6 10102 LED路灯总光通量 测量不确定度评定报告第 3 页，共4 页kaxuujB)(此时k与ix在此区间内的概率分布有关（参见JJF 1059-2012 附录 B“ 概率分布情况的估计” ） 。

4.2.1 标准灯 D908S 测量不确定度造成的不确定度)(2φu查 询 标 准 的D908S的 校 准 证 书 可 以 得 到 ， 标 准 灯 的 不 确 定 度 为urel=1.1% ，k=2； 则lmlmkUurel29.55100532%1.1)(24.2.2 ID-1000 线性探测器的波动造成的不确定度)(3φu查 询ID-1000线 性 探 测 器 的 校 准 证 书 可 以 得 到 ， 不 确 定 度 为urel=1.0% ，k=2 ； 则lmlmkUurel26.50100532%0 .1)(34.2.3 DPS1030 变频交流电源电压波动造成的不确定度)(4φu查询 DPS1030 变频交流电源的校准证书可以得到，不确定度为urel=0.15%，k=2，测试过程使用 220V 电压，则电压的标准不确定度为VV165.0=220×2%15.0，根据经验，每变化1V 电压引起的光通量变化为lm5.31，则lmlmVVφu047.0=5.31×1165.0=)(44.2.4 灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度)(5φu使用十字激光对准器对灯具的安装位置和转动中心位置校准，转角精度：c 轴 0.1 ° ，轴 0.1 ° 。

根据经验可知，这两项影响造成的光通量的误差≤ ± 1%，认为误差服从均匀分布，则3=k，则lmlmu04.5810053 3%1)(54.2.5 暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度)(6φu暗室温度控制在(25± 1)℃，温度准确度为± 0.2℃，灯具周围空气的运动速度应不超过0.2 m/s根据检测数据统计， 这两项影响造成光通量的极限误差≤ ± 1%， 认为这两项造成的误差服从均匀分布，则3=k，lmlmu04.5810053 3%1)(64.2.6 对于光纤的传输偏差造成的不确定度)(7φu、杂散光造成的不确定度)(8φu、反射镜的灰尘造成的不确定度)(9φu相较于其他分量而言，比较小，所以忽略不计5.标准不确定一览表标准不确定度分量iu不确定度来源不确定度分量值(lm) 灵敏系数1u重复测试13.23 1 LED路灯总光通量 测量不确定度评定报告第 4 页，共4 页2u标准灯 D908S 的测量不确定度55.29 1 3uID-1000 线性探测器的波动50.26 1 4uDPS1030 变频交流电源电压波动0.047 1 5u灯具的安装位置和移动转台的转动精度58.04 1 6u暗室的环境温度和气流波动58.04 1 6.合成标准不确定度2 62 52 42 32 22 1+++++=uuuuuuuc()()()()()()22222204.58+04.58+047. 0+26.50+29.55+23.13=lmlmlmlmlmlmlm21012.17.扩展不确定度根据 JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》要求，扩展不确定度用下式计算：cppukU×=pU为以置信概率p提供置信区间输出值的扩展不确定度；pk为给定置信概率p的包含因子；cu为合成的标准不确定度。

置信水平为95%时，k=1.96，则扩展不确定度为：lmlmlmukUc2102. 2128.2198.11196.1≈8.结论扩展不确定度lmU2102.2，它是由合成标准不确定度lmuc21012. 1乘以包含因子k=1.96 而得到的从全空间分布光度计对大功率LED 路灯的光通量测量不确定度的评定可以看出，标准灯 D908S引起的不确定度对测量不确定度、ID-1000 线性探测器的波动、灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度、暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度对总不确定度的贡献比较大因此要定期对光通量标准灯计量，尽量采用与样品光通量相接近、色温接近、外形尺寸相近的标准灯泡进行光通量标定；对ID-1000 线性探测器进行计量校准，确保参数满足要求；对于灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度，要定期对控制转台和安装位置校准由于暗室的环境温度和气流波动引起的不确定度，注意空调产生的气流对测量结果影响，在测试时应满足标准的温度、湿度和空气流动要求，降低其对测量结果的影响此外还应从其余各方面降低影响因素，有效控制光通量检测的测量不确定度确认：拟制：。