汽车使用性能与检测教学课件作者王忠良项目七

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1、项目七 汽车前照灯检测,一、前照灯的检验指标 .发光强度 发光强度表示光源在一定方向范围内发出的可见光辐射强弱的物理量， 单位为坎德拉，简称“坎”， 用符号 表示。 按国际标准单位 规定， 若一光源在给定方向上发出频率 的单色辐射， 且在此方向上的辐射强度为每球面度/ 时， 则此光源在该方向上的发光强度为 。 由于实际检测汽车前照灯时， 检测仪均需离开前照灯一定的距离， 故前照灯检测仪实际检测的并不是发光强度， 而是照度。 照度是物体单位面积上所得到的光通量。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,它表示不发光物体被光源照明的程度， 为表征受光面明亮度的物理量， 单位为勒克斯， 用符号

2、 表示。 勒克斯等于. 的点光源在半径为 的球面上产生的光照度。 照度可用下式表示: 在光源发光强度不变的情况下， 物体离开光源越远， 被照明的程度越差。 在不计光源大小即把光源看作点光源的情况下， 照度与离开光源距离的平方成反比， 可用下式表示: 照度 发光强度/ 离开光源距离的平方 其关系如图- 所示。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,如图- 所示为经大量实验测得的数据绘制的前照灯主光轴照度与距离的关系。 从图中可以看出距离超过 时， 实测值和理论计算值基本一致， 距离 时， 产生 左右的误差。 可见距离越远， 越能得到准确的测量值。 但由于受到场地限制， 在用前照灯检测仪测

3、量时， 通常采用在前照灯前方 、 、. 、. 的距离进行测量， 并将该测量值当作前照灯前方 处的照度， 换算成发光强度进行指示。 .光束照射位置的偏移量 如果把前照灯最亮的地方看作是光束的中心，则它对水平、垂直坐标轴交点的偏离即表示它的照射方位的偏移， 其偏移的尺寸就是光束照射位置的偏移值， 也称为光轴的偏斜量， 如图- 所示。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,二、前照灯的配光特性 前照灯的远光是夜间行车照明用的， 当无迎面来车或不尾随其他车辆时， 灯光照得远并使路面有足够的亮度；前照灯的近光是会车时用的， 要求光束倾向路面一侧， 避免造成对面来车驾驶员炫目。 因此， 前照灯发出

4、的光线应满足一定的分布。 配光特性就是用等照度曲线表示的明亮分布特性。 用等照度曲线表示的明亮度分布特征称为配光特性， 也称光形分布特性。 前照灯的配光特性有对称配光和非对称配光两种。 目前国际上通用的前照灯配光标准有两种: 美国的 标准和欧洲的 标准。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,我国国家标准所规定的配光标准与 标准一致， 按照此标准制造的前照灯属于“非对称防眩光前照灯”。 两种配光方式的远光基本相同， 区别在于近光的照射位置和防炫目的方法。 前照灯的配光特性应满足的要求是远光要有良好照明， 近光应具有足够照度和不炫目。 . 配光方式 配光方式也称为美国配光方式， 如图-

5、所示。远光灯丝位于反射镜焦点处， 所发出光线经反射沿光学轴线方向射向远方；近光灯丝位于焦点之上， 所发出的光线经反射后， 大部分向下倾斜， 从而下部较亮而上部较暗， 所形成的光形分布是水平方向宽， 垂直方向窄。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,若等照度曲线左右对称， 不偏向一边， 上下扩展不太宽， 就是好的配光特性。 配光方式的近光照射在屏幕的光斑没有明显的明暗截止线。 . 配光方式 配光也称为欧洲配光方式， 其远光配光与 配光方式相同， 但近光灯丝位于反射镜焦点之前， 且在灯丝下设一遮光屏。 这样， 近光光线只落在反射镜上半部分而向下倾斜反射， 照射到屏幕上时， 可看到明显的明

6、暗截止线和明暗截止线转角点的光斑， 如图- 所示。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测, 配光方式有两种: 一种在配光屏幕上， 左半边明暗截止线与水平的前照灯基准中线高度水平线 重合， 右半部分明暗截止线以 与 线(汽车纵向中心平面在屏幕上的投影线) 的交点为起点， 呈向右上方倾斜， 如图- () 所示。 另一种配光方式， 左半部分投影明暗截止线在 线下 处， 右半部分则先在左半部分投影明暗截止线与 线交点处向上倾斜角， 与 线相交后成为水平线， 明暗截止线在屏幕上呈“” 字形， 如图- () 所示。 我国前照灯的近光灯已采用“” 字形配光方式。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前

7、照灯检测,三、前照灯检测仪的检测原理 前照灯检测仪是利用光电原理制成的专门用于检测汽车前照灯技术状况的仪器， 该仪器可同时检测到前照灯光束照射位置及发光强度， 进而对前照灯的技术状况给出全面的评价。 目前， 各前照灯检测设备生产厂家生产的前照灯检测仪大多采用以下五种测量方法。 ) 采用 和光电池相结合方法。 利用光电池进行远光测量， 利用 进行近光测量。 这种方法是在沿用早期单远光前照灯检测仪前提下而制订的。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,) 采用全 测量， 用 替代光电池进行远光的定位、角度和光强测量。 ) 利用 的成像高分辨率， 进行远光和近光的角度测量， 利用具有大动态范

8、围的光电池进行远光光强度的测量。 ) 采用全光电池的方法。 测量近光时用光电池进行扫描， 以得到平面图像进行近光分析。 ) 采用手工进行仪器的定位。 用目视的方法进行偏角的观察， 同时利用光电池进行光强的测量。 .发光强度检测原理 前照灯检测仪上使用的光电池主要是硒光电池， 其结构与工作原理如图- 所示。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,当硒光电池受光照射时， 光使金属薄膜和非结晶硒的左右部产生电动势， 其左部带负电， 右部带正电， 因此若在金属薄膜和铁底板上装上引线， 并将其用导线与电流表连接起来， 光电流就会流过电流表， 使电流表指针偏转。 检测前照灯发光强度的电路由光度计、

9、可变电阻和光电池等组成， 如图- 所示。 按规定的距离使前照灯照射光电池， 光电池便按受光强度的大小产生相应的电流， 使光度计指针摆动， 指示出前照灯的发光强度。 .光轴偏斜量检测原理 检测前照灯远光光轴偏斜量的电路如图-所示。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,电路中有四块硒光电池， 即、 和。光电池 和、 和 产生的电流差值分别使上下偏斜指示计及左右偏斜指示计的指针摆动， 从而指示出光轴的偏斜方向和偏斜量。 图- 所示为光轴无偏斜时的情况，这时上下偏斜指示计的指针与左右偏斜指示计的指针均处于中间的垂直位置， 即上下、左右均无偏斜指示。 图- 所示为光轴有向左向下偏斜时的情况。

10、这时上下偏斜指示计的指针显示向“下” 偏斜， 左右偏斜指示计的指针显示向“左” 偏斜。 由此， 可检测出前照灯的主光轴的偏斜方向和偏斜量。 . 检测原理,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,传统的前照灯检测仪以远光检测为主， 利用对称分布的光电池对光轴中心进行检测，这种方法无法检测非对称性的近光灯。 带 元件的检测设备， 利用了 元件成像技术， 通过计算机计算光轴的中心， 可以较好地检测出非对称性近光灯灯光的偏移量。 是一种特殊半导体器件， 平面上分布着很多一样的感光元件， 每个感光元件称为一个像素。 当灯光照在元件上时， 每个感光元件都可将光线强度转换成电信号。 将每个点的电信号送

11、到计算机， 经处理就可获得一张灯光照在 上的一个完整图像， 通过图形处理软件就可得到明暗截止线拐点的位置， 确定近光灯光轴的中心， 从而检测出光轴的偏移量。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,四、前照灯检测仪的类型与构造 按照其结构特征与测量方法， 前照灯检测仪可分为聚光式、屏幕式、投影式、自动追踪光轴式和电脑式等几种类型。 这些不同类型的前照灯检测仪均由接收前照灯光束的受光器、使受光器与汽车前照灯对正的校准装置、前照灯发光强度指示装置、光轴偏斜方向和偏斜量指示装置以及支柱、底板、导轨、车辆摆正找准装置等组成。 .聚光式前照灯检测仪 聚光式前照灯检测仪的构造如图- 所示。它是用受光

12、器的聚光透镜把前照灯的散射光束聚合起来， 根据其对光电池的照射强度， 检测前照灯的发光强度和光轴偏斜量的仪器。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,检测时， 检测仪放在前照灯前方 处。 .屏幕式前照灯检测仪 屏幕式前照灯检测仪是把前照灯的光束照射到屏幕上， 从而检测发光强度和光轴偏斜量。 检测时， 检测仪放在前照灯前方 的检测距离处。 屏幕式前照灯检测仪的构造如图- 所示。 在固定屏幕上装有可以左右移动的活动屏幕， 在活动屏幕上装有能上下移动的内部带光电池的受光器。 检测时， 移动受光器和活动屏幕， 根据光度计指示值为最大时的位置找到主光轴的方向， 然后由固定屏幕和活动屏幕上的光轴刻

13、度尺即可读出光轴偏斜量， 同时可从光度计的指示值得出发光强度。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,.投影式前照灯检测仪 投影式前照灯检测仪， 是将前照灯光束的影像映射到投影屏上， 从而检测出发光强度和光轴偏斜量。 检测时， 检测仪放在前照灯前方 的检测距离处。 投影式前照灯检测仪的构造如图-14 所示。 在聚光透镜的上下和左右方向装有四个光电池。 前照灯光束的影像通过聚光透镜、光度计的光电池和反射镜后， 映射到投影屏上， 如图- 所示。 在检测时， 通过上下与左右移动受光器使光轴偏斜指示计的指示值为零， 即上下与左右光电池的受光量相等， 从而找到被测前照灯主光轴的方向。 然后根据投

14、影屏上前照灯光束影像的位置， 即可得出主光轴的偏斜量， 同时可从光度计的指示值得出发光强度。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,投影式前照灯检测仪不仅可以检测远光照射位置， 还可以检测近光明暗截止线及其转角点的位置。 当转角点位置调整到投影屏上零点位置后， 通过配光布置图上规定点设置的光电管输出值便可测得近光配光性能， 这是投影式检测仪的主要特点。 .自动追踪光轴式前照灯检测仪 自动追踪光轴式前照灯检测仪是用受光器自动追踪光轴的方法来检测发光强度和光轴偏斜量的。 检测时， 检测仪放在前照灯前方 的检测距离处。 自动追踪光轴式前照灯检测仪的构造如图- 所示。,上一页,下一页,返回,项

15、目七 汽车前照灯检测,在受光器的面板上聚光透镜上下与左右装有四个光电池， 受光器的内部也装有四个光电池， 分别构成主、副受光器。 另外， 还有由两组光电池电流差所控制的能使受光器沿上下和水平方向移动的驱动和传动装置， 如图- 所示。 在检测过程中， 前照灯光束照射到受光器上时， 若前照灯光束照射方向偏斜， 则主副受光器上下或左右光电池的受光量不等， 它们分别产生的电流也不再相同， 其电流的差值使控制受光器上下移动的电动机或使控制箱左右移动的电动机运转， 并通过钢丝绳牵动受光器上下移动或驱动控制箱在轨道上左右移动， 直至受光器上下、左右光电池受光量相等为止。,上一页,下一页,返回,项目七 汽车前照灯检测,这就是所谓的自动追踪光轴， 追踪时受光器的位移由光轴偏斜指示计指示， 发光强度由光度计指示。 .电脑式前照灯检测仪 电脑式前照灯检验仪主要由机架、光学机构和电路板组成， 如图- 所示。 机架由上箱、中箱、立板、立柱和下箱组成， 各部分的组成如下: ) 上箱主要有仪器的各种接口， 包括 芯和 芯的上中箱连线接口、串行口、电源接口、保险丝座(保险丝为 )， 仪器的电源为交流 ， 在上箱通过一个滤波器(减少电源的干扰) 将电源输送到各相关器件(变