光照度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度CMC

光照度計(jì)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定1、條件和適用范圍1.1、 測(cè)量依據(jù)：JJG245-2005光照度計(jì)檢定規(guī)程1.2、 環(huán)境條件：測(cè)光系統(tǒng)所在房間為暗室，溫度(20±5)°C，濕度小于85%RH。1.3、 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量范圍(10?3000)lx。發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈編號(hào)：MD60001標(biāo)準(zhǔn)燈的工作電流：7.2029A，電壓87.87V,色溫：2856K，光強(qiáng)：1007cd,U=1.2%(k=2)發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈編號(hào)：MD60003標(biāo)準(zhǔn)燈的工作電流：5.1598A，電壓15.73V，色溫：2856K，光強(qiáng)：154.9cd,U=1.2% (k=2)光度計(jì)檢定系統(tǒng)：6m數(shù)字萬(wàn)用表34401A：準(zhǔn)確度為±0.006%(DC)標(biāo)準(zhǔn)電阻：0.01Q， 0.01級(jí)U=0.0017%(k=2)rel1.4、 被測(cè)對(duì)象：光照度計(jì)TES1330A編號(hào)：201006320。1.5、 測(cè)量方法：將一只2856K發(fā)光強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)燈和被檢照度計(jì)安裝在光度測(cè)量裝置上，調(diào)整好它們的位置。改變標(biāo)準(zhǔn)燈到光度頭之間的距離，讀取照度計(jì)在測(cè)量點(diǎn)的顯示值，并進(jìn)行兩輪實(shí)驗(yàn)，取平均值作為最后結(jié)果。2、在測(cè)量照度值為(10~200)lx的范圍時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)燈MD60003發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)測(cè)量照度值為100lx點(diǎn)。數(shù)學(xué)模型式中AE=式中AE=EAE—被檢照度計(jì)的示值誤差;I(i)12E—被檢照度計(jì)顯示值的平均值;I(i)—標(biāo)準(zhǔn)燈的發(fā)光強(qiáng)度，I(i)=154.9cd;i—供給標(biāo)準(zhǔn)燈的電流，i=5.1598A；l—標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲平面到光度頭測(cè)試面的距離；l=1.2446m；3、靈敏度系數(shù)c=dAE/dE=1 (1)TOC\o"1-5"\h\zc=dE/d=——=-0.6456m—2 (2)2l2c=dE/d=2I(i)=160.69cd/m3 (3)3 134、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定4.1輸入量E的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(E)的評(píng)定u(E)的來(lái)源主要是光照度計(jì)的測(cè)量不重復(fù)性，它反映了各種隨機(jī)因素的綜合影響。因此采用A類(lèi)方法評(píng)定。在給定電流(i=5.1598A)下點(diǎn)燃標(biāo)準(zhǔn)燈，固定標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲平面到光度頭測(cè)試面的距離(/=1.2446m)，連續(xù)讀取照度計(jì)(100lx)的顯示值，測(cè)量結(jié)果列于表1.表1測(cè)量結(jié)果本規(guī)程規(guī)定，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量2次，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，則可得到：u(—)=s(E)/^=0.134(lx)4.2輸入量I的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(I)的評(píng)定u(I)的來(lái)源主要由標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)燈的不確定度及電測(cè)系統(tǒng)的不確定度兩部分組成，均用B

類(lèi)方法評(píng)定。4.2.1光強(qiáng)值的不確定度由發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的校準(zhǔn)證書(shū)得到，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度為U=1.2%,k=2。則光強(qiáng)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：a154.9x1.2%u(I1)=V二 2 =0.9294(cd)4.2.2電測(cè)系統(tǒng)的不確定度電測(cè)系統(tǒng)的不確定度主要由數(shù)字多用表和標(biāo)準(zhǔn)電阻引入。由標(biāo)準(zhǔn)直流源輸出電流經(jīng)0.01Q的標(biāo)準(zhǔn)電阻轉(zhuǎn)成直流電壓信號(hào)，由數(shù)字多用表讀出電壓值。1)由數(shù)字多用表的直流檔的準(zhǔn)確度為±0.006%，即數(shù)字萬(wàn)用表引入的最大允許誤差為±0.0031mV,服從均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(i^=0.0°331=1.79x10-3mV。由電壓讀數(shù)引入的相對(duì)不確定度：179x10—30.0017%2=0.00085%。ur(i)1二^598^x100%=00035%0.0017%2=0.00085%。2)由標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(i)=r2則電流值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為兩個(gè)引入分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成，有：u(i)=Ju(i)2+u(i)2=\'0.0035%2+0.00085%2=0.0036%r r1 r2由經(jīng)驗(yàn)公式：羋=6d得知，由電測(cè)系統(tǒng)的不確定度帶給光強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Iiu(12)=154.9x6x0.0036%=0.033(cd)4.3輸入量l的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.3.1本規(guī)程規(guī)定：光軌測(cè)距米尺1m內(nèi)的總誤差不大于0.2mm。此項(xiàng)服從均勻分布,則測(cè)量距離的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：v3u(/)=v1.2446x0.00022=0.00013(m)v314.3.2光度頭與燈絲平面調(diào)節(jié)的不確定度根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)資料判定，光度頭與燈絲平面的調(diào)整帶來(lái)的對(duì)l值的影響不會(huì)超過(guò)±1mm，且服從三角分布，則光度頭與燈絲平面的調(diào)整帶給l值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

0.001u(l)= =0.0004(m)264.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(x.)i靈敏系數(shù)ci標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量U=|c|U(x)i i i類(lèi)別照度計(jì)的測(cè)量重復(fù)性U(E)0.134lx10.112lxA光強(qiáng)值U(I])0.9294cd-0.6456m-20.600lxB電測(cè)系統(tǒng)U(I)20.033cd-0.6456m-20.022lxB測(cè)量距離u(1])0.00013m160.69cd/m-30.021lxB光度頭與燈絲平面調(diào)節(jié)U(/)20.0004m160.69cd/m-30.065lxB4.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量彼此互不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(AE)=RU2=0.62(lx)c ' i相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(AE)=—X100%=0.62%cr1004.5.3擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率k=2，則擴(kuò)展不確定度為Ure=0.62%x2=1.3%5、根據(jù)JJG245-2005《光照度計(jì)檢定規(guī)程》的要求，二級(jí)照度計(jì)每個(gè)量程，至少檢定三個(gè)等間隔點(diǎn)，在(10?200)lx范圍取12lx、15lx、18lx、50lx、100lx、150lx共6點(diǎn)，其不確定度為：校準(zhǔn)點(diǎn)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(lx)U a Urel(%)

u(E)u(I)1u(I)2u(l1)u(l)2120.01180.07190.00260.00090.00270.0741.3150.01640.09000.00320.00120.00370.09301.3180.01410.1080.00380.00160.00490.11001.3500.0770.30000.01070.00740.02270.3191.31500.1010.9000.0320.03840.11810.9201.36、在測(cè)量(200?3000)lx時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)燈MD60001發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量光照度計(jì)照度值為1000lx點(diǎn)。數(shù)學(xué)模型式中AE=式中AE=EAE—被檢照度計(jì)的示值誤差;I(i)12E—被檢照度計(jì)顯示值的平均值;I(i)—標(biāo)準(zhǔn)燈的發(fā)光強(qiáng)度，I(i)=1007cd;i—供給標(biāo)準(zhǔn)燈的電流，i=7.2029A；l—標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲平面到光度頭測(cè)試面的距離；1=1.0035m；7、靈敏度系數(shù)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"c=dAE/dE=1 (1)1c=dE/d=—丄=—0.9931m-2 (2)12c=dAE/d= =1993cd/m3 (3)138、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定8.1輸入量E的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(E)的評(píng)定u(E)的來(lái)源主要是光照度計(jì)的測(cè)量不重復(fù)性，它反映了各種隨機(jī)因素的綜合影響。因此采用A類(lèi)方法評(píng)定。在給定電流(i=7.2029A)下點(diǎn)燃標(biāo)準(zhǔn)燈，固定標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲平面到光度頭測(cè)試

面的距離(l=1.0035m)，連續(xù)讀取照度計(jì)(1000lx)的顯示值，測(cè)量結(jié)果列于表1.表1測(cè)量結(jié)果

本規(guī)程規(guī)定，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量2次，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，則可得到u(E)=s(E)/41=1.36(lx)8.2輸入量I的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(I)的評(píng)定u(I)的來(lái)源主要有光強(qiáng)值的不確定度及電測(cè)系統(tǒng)的不確定度兩部分組成，均用B類(lèi)方法評(píng)定。8.2.1光強(qiáng)值的不確定度由發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的校準(zhǔn)證書(shū)得到，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度為U=1.2%，k=2。則光強(qiáng)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：U(U(11)=a=1007x1.2%2=6.042(cd)8.2.2電測(cè)系統(tǒng)的不確定度電測(cè)系統(tǒng)的不確定度主要由數(shù)字多用表和標(biāo)準(zhǔn)電阻引入。由標(biāo)準(zhǔn)直流源輸出電流，經(jīng)0.01Q的標(biāo)準(zhǔn)電阻轉(zhuǎn)成直流電壓信號(hào)，由數(shù)字多用表讀出電壓值。1)由數(shù)字多用表的直流檔±的準(zhǔn)確度為±0.006%，即數(shù)字萬(wàn)用表引入的最大允許誤差為0.0044mV，服從均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u0.0044mV，服從均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(久0.00442.55x10－3mV。由電壓讀數(shù)引入的相對(duì)不確定度：255x10-3UrO=-.7^-X100%=00036%2)由標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(i)=2)由標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(i)=r20.0017%-=0.00085%。則電流值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為兩個(gè)引入分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成，有：u(i)=工u(i)-+u(i)-=『0.0036%-+0.00085%-=0.0037%r r1 r-由經(jīng)驗(yàn)公式：羋=6d得知，由電流的不確定度帶給光強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Iiu(12)=1007x6x0.0037%=0.-3(cd)8.3輸入量l的標(biāo)準(zhǔn)不確定度8.3.1本規(guī)程規(guī)定：光軌測(cè)距米尺1m內(nèi)的總誤差不大于0.2mm。此項(xiàng)服從均勻分布,則測(cè)量距離的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(l)=、1007x0.000--=0.0037(m)18.3.-光度頭與燈絲平面調(diào)節(jié)的不確定度根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)資料判定，光度頭與燈絲平面的調(diào)整帶來(lái)的對(duì)l值的影響不會(huì)超過(guò)±1mm，且服從三角分布，則光度頭與燈絲平面的調(diào)整帶給l值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(12)=°'°01=0.0004(m)9、合成不確定度9.1、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)i靈敏系數(shù)ci標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u=1c1u(x)i i i類(lèi)別測(cè)量重復(fù)性u(píng)(E)1.36lx11.36lxA光強(qiáng)值u(/])6.042cd-0.9931m-26.000lxB電測(cè)系統(tǒng)u(12)0.23cd-0.9931m-20.23lxB測(cè)量距離u(l])0.0037m1993cd/m-37.38lxB

光度頭與燈絲平面u(l2)0.0004m1993cd/m-30.798lxB9.2各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量彼此互不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(AE)=工u2=9.65(lx)c i相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：9.65u(AE)二X100%二0.97%c r1000擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率k=2，則擴(kuò)展不確定度為Urel=2.0%10、在(200?3000)lx范圍取200lx、、800lx、1000lx、1500lx、2000lx、3000lx、共6點(diǎn)來(lái)進(jìn)行不確定度計(jì)算，其不確定度為：校準(zhǔn)點(diǎn)(lx)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(lx)uc(lx)U (%)rel(k=2)u(E)u(I)1u(I)2u(I/u(l)22001.4221.1990.045706600.0721.9752.08001.4214.8010.1835.27