白光LED燈光通量測量不確定度.pdf

1、隨著LED燈的光度測試的測量不確定度在實(shí)驗(yàn)室比對的重要性越來越突出，如何正確地評估不確定度成為一大難題。其中不確定度來源與人們對不確定度知識、測試原理、樣品、設(shè)備和測試方法的理解程度和操作規(guī)范性直接相關(guān)，有些潛在的較大的不確定度因素難以發(fā)現(xiàn);測量模型不完善，非線性模型以及不確定度因素的強(qiáng)相關(guān)加大了不確定度合成的難度;B類不確定度的難度在于確立被測量的誤差分布范圍和概率分布。因此本論文以白光LED燈為研究對象，從不確定度來源、數(shù)學(xué)模型和評

2、估方法三方面探究合理地評估白光LED燈光通量測量不確定度的方法。
　　首先，通過文獻(xiàn)調(diào)研和測試實(shí)踐，盡可能地搜集影響因素。本論文主要考慮了能夠評估的影響光通量測試的18個不確定度來源。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，主要的不確定度因素只有8個，其他因素的影響是可以忽略的。
　　其次，建立合理的光通量數(shù)學(xué)模型。本論文結(jié)合測試原理，建立的數(shù)學(xué)模型只包含了標(biāo)準(zhǔn)燈和LED燈的光譜響應(yīng)。對于未包含在數(shù)學(xué)模型中的其它因素，要單獨(dú)考慮其影響，最后把所有的不確定

3、度分量合成到一起。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此模型把光譜和其它變量分離開來，非常方便不確定度的評估。
　　然后，在評估過程中，關(guān)于數(shù)學(xué)模型中的五個光譜，在每個波長處存在光譜能量誤差和波長誤差以及相鄰波長之間的強(qiáng)相關(guān)性，評估難度極大。本論文通過使用三次樣條插值法獲得整數(shù)波長點(diǎn)的光譜，再分別使用ISO《測量不確定度表示指南》（以下簡稱GUM）和蒙特卡羅法（以下簡稱MCM）來評估光譜能量誤差引入的不確定度分量。同時，LED燈的光譜響應(yīng)要考慮波長誤差的影

4、響。GUM和MCM評估過程復(fù)雜，需要使用Matlab編寫所有的計(jì)算程序。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于非線性的光通量數(shù)學(xué)模型，MCM比GUM的不確定度要小很多，方法更簡單和精確。
　　對于數(shù)學(xué)模型之外的其他因素，仍然使用GUM來評估其不確定度。關(guān)于A類不確定度分量，本論文設(shè)計(jì)了一系列獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。關(guān)于B類不確定度分量，通過查閱證書、文獻(xiàn)、借鑒以前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者經(jīng)驗(yàn)，得到誤差分布區(qū)間，并估計(jì)其概率分布。
　　最后，通過制定不確定度預(yù)算表，發(fā)現(xiàn)