光照度计测量结果不确定度CMC

光照度计示值误差测量不确定度评定1、条件和适用范围1.1、 测量依据：JJG245-2005光照度计检定规程1.2、 环境条件：测光系统所在房间为暗室，温度(20±5)°C，湿度小于85%RH。1.3、 测量标准：测量范围(10〜3000)lx。发光强度标准灯编号：MD60001标准灯的工作电流：7.2029A，电压87.87V,色温：2856K，光强：1007cd,U=1.2%(k=2)发光强度标准灯编号：MD60003标准灯的工作电流：5.1598A，电压15.73V，色温：2856K，光强：154.9cd,U=1.2% (k=2)光度计检定系统：6m数字万用表34401A：准确度为±0.006%(DC)标准电阻：0.01Q， 0.01级U=0.0017%(k=2)rel1.4、 被测对象：光照度计TES1330A编号：201006320。1.5、 测量方法：将一只2856K发光强度的标准灯和被检照度计安装在光度测量装置上，调整好它们的位置。改变标准灯到光度头之间的距离，读取照度计在测量点的显示值，并进行两轮实验，取平均值作为最后结果。2、在测量照度值为(10~200)lx的范围时，以标准灯MD60003发光强度标准灯为标准，重复测量照度值为100lx点。数学模型式中AE=式中AE=EAE—被检照度计的示值误差;I(i)12E—被检照度计显示值的平均值;I(i)—标准灯的发光强度，I(i)=154.9cd;i—供给标准灯的电流，i=5.1598A；l—标准灯的灯丝平面到光度头测试面的距离；l=1.2446m；3、灵敏度系数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、输入量的标准不确定度评定4.1输入量E的标准不确定度u(E)的评定u(E)的来源主要是光照度计的测量不重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。因此采用A类方法评定。在给定电流(i=5.1598A)下点燃标准灯，固定标准灯的灯丝平面到光度头测试面的距离(/=1.2446m)，连续读取照度计(100lx)的显示值，测量结果列于表1.表1测量结果本规程规定，每个测量点测量2次，取平均值作为测量结果，则可得到：u(—)=s(E)/^=0.134(lx)4.2输入量I的标准不确定度u(I)的评定u(I)的来源主要由标准光强灯的不确定度及电测系统的不确定度两部分组成，均用B

类方法评定。4.2.1光强值的不确定度由发光强度标准灯的校准证书得到，校准结果不确定度为U=1.2%,k=2。则光强值的标准不确定度为：a154.9x1.2%u(I1)=V二 2 =0.9294(cd)4.2.2电测系统的不确定度电测系统的不确定度主要由数字多用表和标准电阻引入。由标准直流源输出电流经0.01Q的标准电阻转成直流电压信号，由数字多用表读出电压值。1)由数字多用表的直流档的准确度为±0.006%，即数字万用表引入的最大允许误差为±0.0031mV,服从均匀分布，其引入的标准不确定度为u(i^=0.0°331=1.79x10-3mV。由电压读数引入的相对不确定度：179x10—30.0017%2=0.00085%。ur(i)1二^598^x100%=00035%0.0017%2=0.00085%。2)由标准电阻引入的标准不确定度为u(i)=r2则电流值的相对标准不确定度为两个引入分量的标准不确定度的合成，有：u(i)=Ju(i)2+u(i)2=\'0.0035%2+0.00085%2=0.0036%r r1 r2由经验公式：芈=6d得知，由电测系统的不确定度带给光强的标准不确定度为：Iiu(12)=154.9x6x0.0036%=0.033(cd)4.3输入量l的标准不确定度4.3.1本规程规定：光轨测距米尺1m内的总误差不大于0.2mm。此项服从均匀分布,则测量距离的标准不确定度为：v3u(/)=v1.2446x0.00022=0.00013(m)v314.3.2光度头与灯丝平面调节的不确定度根据实验经验与相关资料判定，光度头与灯丝平面的调整带来的对l值的影响不会超过±1mm，且服从三角分布，则光度头与灯丝平面的调整带给l值的标准不确定度为：

0.001u(l)= =0.0004(m)264.4标准不确定度分量不确定度来源输入量的标准不确定度U(x.)i灵敏系数ci标准不确定度分量U=|c|U(x)i i i类别照度计的测量重复性U(E)0.134lx10.112lxA光强值U(I])0.9294cd-0.6456m-20.600lxB电测系统U(I)20.033cd-0.6456m-20.022lxB测量距离u(1])0.00013m160.69cd/m-30.021lxB光度头与灯丝平面调节U(/)20.0004m160.69cd/m-30.065lxB4.5合成标准不确定度的评定各标准不确定度分量彼此互不相关，则合成标准不确定度为：u(AE)=RU2=0.62(lx)c ' i相对标准不确定度为：u(AE)=—X100%=0.62%cr1004.5.3扩展不确定度的评定取置信概率k=2，则扩展不确定度为Ure=0.62%x2=1.3%5、根据JJG245-2005《光照度计检定规程》的要求，二级照度计每个量程，至少检定三个等间隔点，在(10〜200)lx范围取12lx、15lx、18lx、50lx、100lx、150lx共6点，其不确定度为：校准点输入量的标准不确定度(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、在测量(200〜3000)lx时，以标准灯MD60001发光强度标准灯为标准，测量光照度计照度值为1000lx点。数学模型式中AE=式中AE=EAE—被检照度计的示值误差;I(i)12E—被检照度计显示值的平均值;I(i)—标准灯的发光强度，I(i)=1007cd;i—供给标准灯的电流，i=7.2029A；l—标准灯的灯丝平面到光度头测试面的距离；1=1.0035m；7、灵敏度系数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、输入量的标准不确定度评定8.1输入量E的标准不确定度u(E)的评定u(E)的来源主要是光照度计的测量不重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。因此采用A类方法评定。在给定电流(i=7.2029A)下点燃标准灯，固定标准灯的灯丝平面到光度头测试

面的距离(l=1.0035m)，连续读取照度计(1000lx)的显示值，测量结果列于表1.表1测量结果

本规程规定，每个测量点测量2次，取平均值作为测量结果，则可得到u(E)=s(E)/41=1.36(lx)8.2输入量I的标准不确定度u(I)的评定u(I)的来源主要有光强值的不确定度及电测系统的不确定度两部分组成，均用B类方法评定。8.2.1光强值的不确定度由发光强度标准灯的校准证书得到，校准结果不确定度为U=1.2%，k=2。则光强值的标准不确定度为：U(U(11)=a=1007x1.2%2=6.042(cd)8.2.2电测系统的不确定度电测系统的不确定度主要由数字多用表和标准电阻引入。由标准直流源输出电流，经0.01Q的标准电阻转成直流电压信号，由数字多用表读出电压值。1)由数字多用表的直流档±的准确度为±0.006%，即数字万用表引入的最大允许误差为0.0044mV，服从均匀分布，其引入的标准不确定度为u0.0044mV，服从均匀分布，其引入的标准不确定度为u(久0.00442.55x10－3mV。由电压读数引入的相对不确定度：255x10-3UrO=-.7^-X100%=00036%2)由标准电阻引入的标准不确定度为u(i)=2)由标准电阻引入的标准不确定度为u(i)=r20.0017%-=0.00085%。则电流值的相对标准不确定度为两个引入分量的标准不确定度的合成，有：u(i)=工u(i)-+u(i)-=『0.0036%-+0.00085%-=0.0037%r r1 r-由经验公式：芈=6d得知，由电流的不确定度带给光强的标准不确定度为：Iiu(12)=1007x6x0.0037%=0.-3(cd)8.3输入量l的标准不确定度8.3.1本规程规定：光轨测距米尺1m内的总误差不大于0.2mm。此项服从均匀分布,则测量距离的标准不确定度为：u(l)=、1007x0.000--=0.0037(m)18.3.-光度头与灯丝平面调节的不确定度根据实验经验与相关资料判定，光度头与灯丝平面的调整带来的对l值的影响不会超过±1mm，且服从三角分布，则光度头与灯丝平面的调整带给l值的标准不确定度为：u(12)=°'°01=0.0004(m)9、合成不确定度9.1、标准不确定度分量不确定度来源输入量的标准不确定度u(x)i灵敏系数ci标准不确定度分量u=1c1u(x)i i i类别测量重复性u(E)1.36lx11.36lxA光强值u(/])6.042cd-0.9931m-26.000lxB电测系统u(12)0.23cd-0.9931m-20.23lxB测量距离u(l])0.0037m1993cd/m-37.38lxB

光度头与灯丝平面u(l2)0.0004m1993cd/m-30.798lxB9.2各标准不确定度分量彼此互不相关，则合成标准不确定度为：u(AE)=工u2=9.65(lx)c i相对标准不确定度为：9.65u(AE)二X100%二0.97%c r1000扩展不确定度的评定取置信概率k=2，则扩展不确定度为Urel=2.0%10、在(200〜3000)lx范围取200lx、、800lx、1000lx、1500lx、2000lx、3000lx、共6点来进行不确定度计算，其不确定度为：校准点(lx)输入量的标准不确定度(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