新型机动车灯具配光性能测试系统.docx

新型机动车灯具配光性能测试系统侯民贤熊凯叶关荣(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室 杭州, 310027)摘 要: 本文介绍了一种新型的机动车灯具配光性能测试系统, 着重介绍了系统的硬件和软件部分。关键词: 车灯; 配光; 测试系统New Type Te st Sy stm e of the Veh ic le L an tern sH o u M in x ianX io n g K a iY e Gu an ro n g(S ta te K ey L abora tory of M od e rn Op t ica l I ns t rum en ta t ion )(Z h ej iang U n iv e rs ity H ang z h ou ,A bstra c t310027)T h e a im o f th is p ap e r is to in t ro du ce a n ew typ e te st sy stem o f th e veh ic le lan te rn s.la id o n in t ro du c in g th e h a rdw a re an d so f tw a re o f th e sy stem.Key word s: veh ic le lan te rn s; m a tch in g ligh t s; te st sy stemS t re ssed is引言1随着我国科技和经济的发展, 交通运输业取得了巨大的进步。路面状况得到很好的改善, 车辆行驶速 度大大提高。这一方面使得道路交通变得更加畅通快 捷, 另一方面也使得交通事故发生率大大提高。在所有行车隐患中, 车用灯具质量是一个很重要的因素, 同时也是一个很容易忽略的因素。所以, 应该加强对 机动车灯具的检测工作, 严格执行关于机动车灯具配光性能的国家标准。这就给车灯检测仪器行业提出了 更高的要求。在 此, 介 绍 一 种 新 型 车 灯 检 测 系 统O R T 2000 型机动车灯具配光性能测试系统。 该系统 采用了计算机控制技术, 实现了对车灯配光的高精度 自动检验测量, 符合新形势下车灯生产部门和检测部门的严格要求。图 1 总体结构图进行测量时, 将待测灯具固定在机械转台的夹具上。随着转台的上下左右的转动, 光度探测器将对国 家标准中规定的所有 22 种机动车灯具进行固定点光 分布的型式检验和一致性检验测量。 另外通过积分 球, 还可以对机动车用光源进行光通量测量, 光通量 测量数据可以并入统一的测试报告中。所有的这些工作, 都是电脑控制的全自动测量。2 总体结构O R T 2000 型机动车灯具配光性能测试系统由机 械转台、光度探测器、控制机柜、积分球和计算机以 及激光校准装置组成。 (如图 1 所示)硬件结构3本系统硬件结构涉及机械、电路、光探测等多个照明工程学报2001 年 3 月34方面的内容。311转台设计在O R T 2000 型测试系统中,313照度测量O R T 2000 测试系统具有两路照度测量系统, 可 以在 25 米位置进行前大灯及雾灯的光分布测量, 也可以在 3116 米位置进行各种信号灯的光分布测量。 测试中, 光探测器将光信号转换成电信号然后再通过 R S232 口送出。另外, 系统还具有一路光通量测量系统, 可以对 机动车用光源进行光通量测量。在此子系统中, 将光 源放置于积分球中, 测得的光通量数据亦是通过R S232 口送出。最后, 所有的数据都将通过控制机柜中的转换装 置送入到计算机中去。 (示意图如图 5 所示)机械转台有两个转轴, 一个是水平方向, 一个是垂直方向。转台的角度偏转是靠步进电机推动完成的。通过谐波减速很好地 控制了转角精度, 使用光电编码进行角度探测。 (如图 2 所示)图 2 转台设计示意图在这里使用的光电编码器参数为: 2400 脉冲 圈谐波减速器减速比为: 1501因此, 转台转动一圈的脉冲数为: 2400150=316105所以, 每一个脉冲代表的转角为: 360 360000=01001当然, 在实际应用中由于种种误差的存在, 转动 角度并不能达到这么高的精度, 实际测量的结果是达到 0101。312电路设计在测量过程中, 用户储存在计算机中的关于转动 角度及方向的数据通过 R S232 串行通信口传到控制 机柜, 驱动步进电机转到相应的角度。当达到预定的角度时, 控制机柜将收到的照度信号返回到计算机中。 角度脉冲产生电路如图 3 所示:图 5 照度测量示意图在本系统中, 照度最高分辨率为 0101 lx , 光通分辨率 1 lm 。 照度探测达到国家一级照度计水平。4 软件编程O R T 2000 型机动车灯具配光性能测试系统的软 件系统主要采用V isu a lB a sic 语言编制。V B 语言具 有界面友好、操作简便、功能强大等特点, 这些都在 本系统中有所表现, 用户只须在计算机前操作就可完 成所有的工作。用户界面由一个主界面和九个子界面组成。 在测试系统启动之后, 首先进入主界面 (如图 6所示)。 主界面有 9 个选择框, 分别按机动车灯具配 光性能的 9 个国家标准 (机械部标准) 编制。用户用 鼠标点击所选国家标准 (机械部标准) 即可进入相应的子界面。进入子界面后, 呈现在用户面前的是测试表格和 控制菜单。 通过控制菜单, 用户可以实现操作, 如: 运行参数设置、转台调整、照度测试、光通测试、表 格打印、文件存取等。子界面如图 7 所示 (以汽车前 照灯为例)。运行参数设置界面是用户在进行照度测量前必图 3 角度脉冲产生电路图角度信号读取电路示意图如图 4 所示:图 4 角度信号读取电路示意图第 12 卷第 1 期侯民贤等:新型机动车灯具配光性能测试系统35数设置之后, 系统也会将这些参数读入到配置文件中去。这样, 在开始照度测量之后, 机械转台将自动转过 相应的角度, 进行相应的测量, 所有的照度值将自动显 示在相应的表格内。同时还将这些数值和国家标准 (机 械部标准) 进行比较, 给出合格与否的判断结论。主流程图如图 9 所示。图 6 主界面示意图图 7 子界面示意图须设置的项目。在这里, 用户将选择灯泡类型、光束类型、检测类型、输入样品类型名、操作人员名、电 流电压值、光源光通量以及测量距离等具体参数。界面设置如图 8 所示 (以汽车前照灯为例)。图 9 主流程图5 结束语O R T 2000 型机动车灯具配光性能测试系统是一 种新型的全自动电脑控制车灯检测系统, 它具有使用 便捷、 功能齐全、 测量精度高、 可重复性好等特点。 能满足机动车灯具生产部门和检测部门的各种要求。参考文献中华人民共和国国家标准. 汽车前照灯配光性能.GB 459994, 1994.吴继宗, 叶关荣编著. 光辐射测量. 机械工业出版 社, 1992.陈大华. “汽车照明综合评价”. 中国照明电器,1996 年第 6 期, 43