普通照明用自鎮(zhèn)流LED燈閃爍指數(shù)測量方法不確定度分析

劉歡，陶杭華，薛曉曉

（浙江省電子信息產(chǎn)品檢驗(yàn)所，浙江杭州，310007）

1 測量方法

測量依據(jù)：參考目前國際上較為通行的IEEE Std 1789-2015推薦的檢驗(yàn)方法作為本次測量普通照明用自鎮(zhèn)流LED燈閃爍百分比的主要測量依據(jù)。

測量儀器：光源頻閃測量儀LFA-3000

測量過程：測試前，固定好自鎮(zhèn)流LED燈，打開光源頻閃測量儀，持續(xù)30min進(jìn)行預(yù)熱，在固定的距離對被測燈進(jìn)行多次測量。每五分鐘測試一次，并記錄數(shù)據(jù)。

2 數(shù)學(xué)模型

閃爍指數(shù)（Flicker Index）表示在光輸出的一個周期內(nèi)，光輸出的平均等級以上的面積除以光輸出波形的總面積（見圖1）。

式中，F(xiàn)I為閃爍指數(shù)，A是最大光輸出等級，B是最小光輸出等級，本文中光輸出等級用照度來表示。

頻閃指數(shù)等于一個開關(guān)周期內(nèi)超過平均光輸出的量除以全部光輸出。頻閃指數(shù)越低，光源閃爍或者造成的頻閃效應(yīng)越少。

3 不確定度的主要來源及其分析

3.1 在等精度情況下重復(fù)性測量引起的不確定度分量

影響測量結(jié)果重復(fù)性的因數(shù)主要有測試系統(tǒng)和環(huán)境的變動性、樣品的不穩(wěn)定性等因數(shù)。分析在重復(fù)性測量條件下一系列測量結(jié)果，即可得到各種隨機(jī)因數(shù)合并引起的重復(fù)性不確定度分量。

3.2 光源頻閃測量儀的準(zhǔn)確度引起的不確定度分量

閃爍指數(shù)的不確定度應(yīng)該考慮光源頻閃測量儀的準(zhǔn)確度引起的不確定度。

3.3 光源頻閃測量儀的分辨率引起的不確定度分量

閃爍指數(shù)的不確定度還應(yīng)該考慮光源頻閃測量儀的準(zhǔn)確度引起的不確定度。

3.4 其他因素引起的不確定度分量

在額定條件和正常工作條件下，溫度、相對濕度、大氣壓、電源變化等帶來的影響可忽略。

4 不確定度分量的評定

4.1 測量重復(fù)性引起的不確定度

為了獲得重復(fù)性測量不確定度，對LED燈進(jìn)行了10次測量，測得閃爍指數(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 閃爍指數(shù)測量數(shù)據(jù)

4.2 光源頻閃測量儀精度引起的不確定度

根據(jù)LFA-3000光源頻閃測量儀技術(shù)說明書，得知其測量精度為±4%，按均勻分布考慮，k＝3，閃爍指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)

4.3 光源頻閃測量儀分辨率引起的不確定度

LFA-3000光源頻閃測量儀的分辨率為±0.001，按均勻分布考慮，k＝3，閃爍指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

5 閃爍指數(shù)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6 擴(kuò)展不確定度

置信水平95%，取包含因子k＝2，所以擴(kuò)展不確定度為：

閃爍指數(shù)的擴(kuò)展不確定度為

7 測量不確定度報(bào)告

用LFA-3000光源頻閃測量儀測量閃爍指數(shù)，連續(xù)測量10次，取其平均值報(bào)告結(jié)果。閃爍指數(shù)的測量結(jié)果的不確定度報(bào)告為 F I= 0 .242 ± 0 .012，包含因子k=2，置信水平約為95%。