JJF 1330-2011 瞬态有效光强测定仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

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JJF13302011

瞬态有效光强测定仪校准规范

CalibrationSecificationforInstantaneousEffectiveIntensitTesters

py

ㅤㅤㅤㅤ

2011-12-28发布2012-03-28实施

国家质量监督检验检疫总局发布

—

JJF13302011

瞬态有效光强测定仪校准规范췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍

췍

췍췍

췍—췍

췍

CalibrationSecificationforJJF13302011

p췍

췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍

InstantaneousEffectiveIntensitTesters

y

,

本规范经国家质量监督检验检疫总局于年月日批准并自

20111228

年月日起施行。

2012328

ㅤㅤㅤㅤ

—

JJF13302011

目录

范围……………………()

11

引用文件………………()

21

术语……………………()

31

概述……………………()

42

计量特性………………()

52

瞬态有效光强测定仪响应度不确定度……………()

5.12

瞬态有效光强测量范围及不确定度………………()

5.22

闪光持续时间………………………()

5.33

时间分辨力…………()

5.43

校准条件………………()

63

环境条件……………()

6.13

校准用设备…………()

6.23

校准项目和校准方法…………………()

73

校准项目……………()

7.13

校准方法……………()

7.24

ㅤㅤㅤㅤ()

7.3瞬态有效光强测定仪测量不确定度评定…………5

校准结果………………()

86

复校时间间隔…………()

96

附录瞬态有效光强测定仪校准原始记录格式……()

A7

附录瞬态有效光强测定仪测量不确定度评定……()

B8

附录瞬态有效光强测定仪校准证书内页格式……()

C12

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JJF13302011

瞬态有效光强测定仪校准规范

1范围

本规范适用于各种瞬态有效光强测定仪的校准。

2引用文件

—光照度计

JJG2452005

—发光强度标准灯

JJG2462005

—1998通用计量术语

JJF1001

,;

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,()。

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

3术语

3.1瞬态有效光强测定仪响应度theresonsibilitofinstantaneouseffectiveintensit

pyy

measurementinstrument

,

在瞬态有效光强测定仪探测器接收面上接收到照度为1lx时光信号所对应的电信

ㅤㅤㅤㅤ

,,/。

号其符号为R单位为lxV

由距离平方反比定律可得式():

1

I

()

E=1

2

l

式中:———标准灯在标准探测器接收面上产生的标准照度,;

Elx

———标准灯的发光强度,;

Icd

———标准灯灯丝平面到探测器接收面的距离,。

lm

若此时探测器产生的光信号为,则由式()可计算出瞬态有效光强测定仪响

V2

应度:

E

()

R=2

V

式中:———瞬态有效光强测定仪的响应度,/;

RlxV

———瞬态光源在接收器上产生的瞬时电压值,。

VV

3.2瞬时发光强度instantaneousintensit

y

,

瞬态光源在某一时刻发光的强弱程度一般要求给出瞬时发光强度随时间的分布曲

,(),。

线其符号为It单位为cd

():

瞬时发光强度计算公式3为

()()·2()

ItVtRl3

=

式中:()———瞬态光源随时间变化的瞬时发光强度,;

Itcd

()———瞬态光源在接收器上产生的瞬时电压值,。

VtV

1

—

JJF13302011

3.3瞬态光源持续的时间theflashtimeforinstantaneousliht

g

,,单位为。

瞬时光强是两个四分之一峰值光强所对应的时间差其符号为Δts

3.4瞬态有效光强instantaneouseffectiveintensit

y

,,,

在瞬态光源持续的时间内有效的平均光强其符号为I单位为cd其计算公式

e

()如下:

4

t

2

()

Itdt

∫

t

1()

I=4

e()

0.21tt

+2-1

式中:()———瞬态光源随时间变化的瞬时发光强度,;

Itcd

,。

tt———瞬态光源持续的时间ts

2-1Δ

4概述

,

瞬态有效光强测定仪是测量各种瞬态光源瞬时光度特性的计量器具测量参数包括

、、、。

瞬时发光强度峰值光强有效光强闪光时间及光强随时间的分布等它由一组带有

()、、、

Vλ滤光片的光电探测器精密前置放大器高速采集电路同步触发电路及测量软

,。,

件等组成其原理如图所示当瞬态光信号照射到探测器的接收面时光信号经前置

1

,

放大电路后输入给高速AD转换器转换为数字量通过DSP连续读入并存储于数据存

,,。

储器中待闪光过程结束后通过DSP进行数据处理显示出相应的瞬态光度参数

ㅤㅤㅤㅤ

图1瞬态有效光强测定仪原理图

5计量特性

5.1瞬态有效光强测定仪响应度不确定度

瞬态有效光强测定仪响应度不确定度:()。

3.0%k=2

5.2瞬态有效光强测量范围及不确定度

2

—

JJF13302011

4

瞬态有效光强测量范围:<10cd;

瞬态有效光强测量不确定度:()。

4.0%k=2

5.3闪光持续时间

闪光持续时间<100s。

5.4时间分辨力

时间分辨力:。

5s

μ

:,。

注以上指标不是用于合格性判别仅供参考

6校准条件

6.1环境条件

环境温度为()。

6.1.123±5℃

6.1.2环境湿度小于85%RH。

,,。

6.1.3测光系统所在房间应为暗室室内清洁无腐蚀性气体周围无影响仪器正常

、,。

工作的电磁场机械振动无杂散光干扰

电源电压()。

6.1.4AC220±10V

6.2校准用设备

6.2.1光度测量装置

()、、、

由一组发光强度标准灯由计量部门检定合格光轨及滑车灯架探测器旋转

、、、、。

平台灯丝平面调整仪斩波器脉冲ㅤㅤㅤㅤ光源照相机闪光灯及光阑等组成光轨

LED

,,

用于安装发光强度标准灯和被校瞬态有效光强测定仪探测器长度要求6m以上平直

,,

性良好光轨平直性误差应不超过±1mm测距米尺1m内的总误差不大于

,。,

±0.2mm斩波器频率不小于0.2MHz脉冲LED光源其脉宽和发光强度已知脉冲

宽度最小为5s,照相机闪光灯要求最大瞬时发光强度达到1Mcd,闪光持续时间达到

μ

1ms。

光度测量装置主要技术指标为:

测量范围:6lx~3klx;

测量不确定度:1.0%()。

k=2

6.2.2供电电源与电测仪表

):,,/,

a供电电源直流稳压稳流电源输出电压连续可调0~120V0~10A10min

内输出电流变化应不大于0.02%。

):。

b电测仪表由数字电压表和标准电阻组成由标准电阻的准确度等级不小于

;,

级数字电压表选用直流数字电压表位半以上显示测量范围

0.0160.001V~

1000V,准确度等级达到0.01级。

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

a)瞬态有效光强测定仪响应度;

b)瞬态有效光强;

3

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JJF13302011

)闪光持续时间;

c

d)时间分辨力。

7.2校准方法

7.2.1瞬态有效光强测定仪响应度

,

瞬态有效光强测定仪的校准原理如图所示把瞬态有效光强测定仪的探测器和发

2

,,

光强度标准灯安装在光度测量装置上通过改变标准灯与探测器接收面之间的距离使

,()、()

探测器的接收面产生不同的照度由公式12可计算出有效光强测定仪的响

应度。

图2瞬态有效光强测定仪校准原理图

,

开始校准前被校瞬态有效光强测定仪和校准用计量器具应在校准环境中放置2h

ㅤㅤㅤㅤ

以上。

瞬态有效光强测定仪响应度校准步骤如下:

)。

a把瞬态有效光强测定仪的探测器和发光强度标准灯安装在光度测量装置上调

,,

整标准灯的灯丝平面和探测器的接收面使它们垂直于光轨的水平测量轴线且中心点

位于该轴线上;

),

b将光阑和快门放置于标准灯和探测器之间光阑用于防止杂散光进入探测器接

,;

收面快门用于扣除测量中的暗信号

),,;

c连接数字电压表和瞬态有效光强测定仪接通电源检查工作电路的正常性

),,,

d打开直流稳压电源缓慢加至标准灯工作电流按使用说明书进行预热待发

光稳定后再开始正式测量;

),,

e设置瞬态有效光强测定仪挡位对应移动标准灯到不同位置记下其标准照度

和数字电压表的光信号值,,;

值EVs再关闭快门记下数字电压表的暗信号值Vo以此

方法依次校准瞬态有效光强测定仪各挡位。

由公式()计算出瞬态有效光强测定仪的响应度,如公式()所示:

2R5

E

()

R=5

VV

-

so

)按公式()分别计算出瞬态有效光强测定仪各挡位的响应度。

f5

7.2.2瞬态有效光强

,()

采用时间和光强已知的脉冲LED光源来校准有效光强根据公式4来校准瞬态

有效光强测定仪的有效光强。

4

—

JJF13302011

瞬态有效光强校准步骤如下:

a)打开瞬态有效光强测定仪预热10min;

),

将脉冲安装在图标准灯的位置对准瞬态有效光强测定仪探测器的接

bLED2

收面;

),;

c打开瞬态有效光强测定仪的测量软件设置测量参数

),;

d开始测量根据瞬时光强校准结果计算有效光强

),。

测量次以上取其平均值为测量结果

e3

7.2.3闪光持续时间

,

采用时间和光强已知的脉冲LED光源来校准由瞬态有效光强测定仪的输出曲线

上直接读出瞬态光源闪光持续时间。

闪光持续时间的校准步骤如下:

),;

a打开瞬态有效光强测定仪预热10min

),

将脉冲安装在图标准灯的位置对准瞬态有效光强测定仪探测器的

bLED2

接收面;

),;

c开瞬态有效光强测定仪的测量软件设置测量参数

),,

d开始测量根据脉冲LED的时间特性由瞬态有效光强测定仪输出结果直接给

出闪光持续时间;

),。

测量次以上取其平均值为测量结果

ㅤㅤㅤㅤ

e3

7.2.4时间分辨力

,,

在光度测量装置上采用发光强度标准灯和斩波器来校准时间分辨力调整斩波器

,,,

的频率设置为最大由瞬态有效光强测定仪可测到完整的脉冲宽度从测定仪的输出

曲线上直接读出仪器的时间分辨力。

时间分辨力校准步骤如下:

)。

a把瞬态有效光强测定仪的探测器和发光强度标准灯安装在光度测量装置上调

,,

整标准灯的灯丝平面和探测器的接收面使它们垂直于光轨的水平测量轴线且中心点

位于该轴线上;

),;

b将斩波器放置于标准灯和探测器之间根据需要调节其输出频率

),,;

c连接数字电压表和瞬态有效光强测定仪接通电源检查工作电路的正常性

),,,

d打开直流稳压电源缓慢加至标准灯工作电流按使用说明书进行预热待发

光稳定后再开始正式测量;

),;

e开瞬态有效光强测定仪的测量软件设置测量参数

),,

f开始测量根据斩波器输出频率由瞬态有效光强测定仪输出结果直接给出时

间分辨力;

),。

测量次以上取其平均值为测量结果

g3

7.3瞬态有效光强测定仪测量不确定度评定

按照附录的方法计算测量不确定度。

B

5

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8校准结果

、、、、、

标准照度值挡位光信号值暗信号值瞬态有效光强测定仪响应度值瞬态有

、,。

效光强闪光持续时间及时间分辨力应记入校准原始记录其记录格式见附录A

,。

瞬态有效光强测定仪测量不确定度应记入校准原始记录其评定方法见附录B

,。

经校准的瞬态有效光强测定仪发给校准证书其内页格式见附录C

9复校时间间隔

,

瞬态有效光强测定仪的复校时间间隔建议为年具体由送校单位根据使用情况自

1

主决定。

ㅤㅤㅤㅤ

6

—

JJF13302011

附录A

瞬态有效光强测定仪校准原始记录格式

共页第页

客户名称所用计量标准地点

()/

被校检件型号规格温度

/

型号规格证书编号及有效期相对湿度

编号/其他

最大允差准确度

/

制造商等级不确定度校准日期

证书号依据的技术文件

1瞬态有效光强测定仪响应度

标准照度值/lx挡位光信号值/V暗信号值/V响应度值/(/)

lxV

ㅤㅤㅤㅤ

2瞬态有效光强

测量次数123平均值

瞬态有效光强/cd

3闪光持续时间及时间分辨力

测量次数123平均值

闪光持续时间/s

时间分辨力/μs

测量结果不确定度:备注

校准员核验员

7

—

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附录B

瞬态有效光强测定仪测量不确定度评定

B.1数学模型

数学模型见公式():

B.1

t

2

()

Itdt

∫

t

1()

I=B.1

e()

0.21tt

+-

21

B.2不确定度来源

a)仪器响应度的校准不确定度u;

1

b)光源杂散光的影响u;

2

)()函数的匹配误差;

cVλu

3

d)光源与接收器的调整u;

4

)电路系统的噪声;

eu

5

)电压信号的测量影响u;

f6

g)距离测量的影响u;

7

h)仪器的重复性u。

8

B.3不确定度评定

ㅤㅤㅤㅤ

B.3.1仪器响应度的校准不确定度

,,

选择校准不确定度最不可靠点根据实际校准结果计算响应度的校准不确定度最

大为:1.46%,如表B.1~B.4所示。

表B.10挡响应度校准结果

测试值挡3

0×10

标准照度/lx原始信号/背景/信号值/响应度/(/)