自鎮(zhèn)流熒光燈 評(píng)定初始光效測(cè)量不確定度

文 沈卓 楊眉 王建

自鎮(zhèn)流熒光燈 評(píng)定初始光效測(cè)量不確定度

文 沈卓 楊眉 王建

采用光電檢測(cè)儀器分別測(cè)量自鎮(zhèn)流熒光燈初始光通量和功率，對(duì)自鎮(zhèn)流熒光燈初始光效測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，通過建立了不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型，分析測(cè)量過程中存在的不確定度來源，量化不確定度分量，從而求出了合成不確定度和擴(kuò)展不確定度。

自鎮(zhèn)流熒光燈初始光效是衡量自鎮(zhèn)流熒光燈性能的重要參數(shù)之一，測(cè)量時(shí)，根據(jù)GB/T l7263-2013《普通照明用自鎮(zhèn)流熒光燈 性能要求》的規(guī)定，自鎮(zhèn)流熒光燈初始光效應(yīng)按以下方法測(cè)量：先在15℃～40℃無風(fēng)環(huán)境中，將被測(cè)的自鎮(zhèn)流熒光燈放置在電光源老化測(cè)試系統(tǒng)上老煉100h。老煉完畢后將被測(cè)燈放置在積分球內(nèi)，在25℃±l℃的環(huán)境溫度的無對(duì)流空氣的環(huán)境中對(duì)被測(cè)燈以額定電壓和頻率供電，利用PF9811智能電量測(cè)量?jī)x和PMS-50(增強(qiáng)型)紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)分別測(cè)量功率和初始光通量。最后通過功率和初始光通量計(jì)算得到初始光效。

主要儀器：PMS-50(增強(qiáng)型)紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)，1.5米積分球，TPS-500精密交流測(cè)試電源，PF9811智能電量測(cè)量?jī)x，電光源老化測(cè)試系統(tǒng)。

數(shù)學(xué)模型

L—初始光效

Φ—初始光通量

P—功率

不確定度的主要來源及分析

一、由重復(fù)測(cè)量引起的不確定度分量

由于樣品的不穩(wěn)定性、儀器測(cè)試條件、讀數(shù)誤差等因數(shù)的波動(dòng)造成測(cè)試結(jié)果的不確定度分量，可以用A類不確定度評(píng)定。

二、由測(cè)量?jī)x器引起的不確定度分量

由于儀器的設(shè)計(jì)及制造精度的不同，會(huì)給測(cè)試結(jié)果帶來誤差。測(cè)量主要有兩個(gè)項(xiàng)目：初始光通量和功率。因此只需考慮功率計(jì)和光譜輻射計(jì)的不確定度，這些分量用B類不確定度評(píng)定。

三、由實(shí)驗(yàn)室溫度引起的不確定度分量

試驗(yàn)過程中，室溫變化會(huì)引起熒光燈光輸出的波動(dòng)，這個(gè)分量用B類不確定度評(píng)定。但是，在測(cè)試過程中，可以使室內(nèi)溫度穩(wěn)定在25℃±l℃的范圍內(nèi)，而在測(cè)試單個(gè)樣品時(shí)保證室溫的變化小于1℃，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，對(duì)測(cè)試的影響可以忽略，因此可以不考慮由此引起的測(cè)試誤差。

不確定度分量的評(píng)定

本測(cè)試方法以歐司朗YPZ230/5-S.RR.E27型自鎮(zhèn)流熒光燈為例，來考核整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的不確定度，測(cè)試條件為：電源：220V、50Hz；測(cè)試溫度：25℃±l℃；(增強(qiáng)型)紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)靈敏度選擇：(02)；(增強(qiáng)型)紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)色度選擇：快速測(cè)試。

測(cè)試條件設(shè)置完畢后，將已老煉100h的燈在積分球內(nèi)燃點(diǎn)15min至穩(wěn)定，在相同條件下用(增強(qiáng)型)紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)和智能電量測(cè)量?jī)x分別測(cè)量初始光通量和功率，相同樣品測(cè)試10次，每次測(cè)試間隔1h，測(cè)試數(shù)據(jù)（見表1）。

一、功率的不確定度評(píng)定

1、A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

根據(jù)表l，樣品測(cè)試時(shí)功率重復(fù)測(cè)量的不確定度為：=0.001W

2、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

智能電量測(cè)量?jī)x中功率不確定度分量，由校準(zhǔn)證書得功率計(jì)擴(kuò)展不確定度為0.3%，k=2，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.007W。

3、功率測(cè)量總不確定度分量

將功率測(cè)量的A類和B類不確定度合成，得到功率測(cè)量總不確定度分量為：=0.007W。

二、初始光通量的不確定度評(píng)定

1、A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

根據(jù)表1，得出樣品測(cè)試時(shí)初始光通量重復(fù)測(cè)量的不確定度為：=1.25lm。

2、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

（增強(qiáng)型）紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)中光通量不確定度分量，由校準(zhǔn)證書得功率計(jì)擴(kuò)展不確定度為0.1%，k=2，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.12lm。

3、初始光通量測(cè)量總不確定度分量

將初始光通量測(cè)量的A類和B類不確定度合成，得到初始光通量測(cè)量總不確定度分量為：=1.26lm。

合成不確定度

-10.10

0.20

0.26 lm/W

擴(kuò)展不確定度

置信度95%，取包含因子k＝2，所以擴(kuò)展不確定度為：0.52。

測(cè)量結(jié)果報(bào)告

用（增強(qiáng)型）紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)和智能電量測(cè)量?jī)x測(cè)量初始光效得結(jié)果為（49.7±0.52）lm/ W，置信水平95%，包含因子k=2。

作者單位：浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司浙江省計(jì)量科學(xué)研究院 浙江省電子信息產(chǎn)品檢驗(yàn)所

表1 10次測(cè)量數(shù)據(jù)表