第五章 前照灯检测.doc

第五章 前照灯检测 前照灯检测仪是用来检测机动车前照灯配光性能和照射方向好坏的仪器。因检测方法的不同，检测仪在结构上略有差异，按光学测量方式可分为聚光式、投影式、和自动跟踪光轴式（用光电池或CCD等作传感器）等、按测试方法和功能可分为手动、电动、远光光轴自动跟踪、远近光光轴自动跟踪式。 第一节 前照灯检测仪的结构与工作原理 一、投影式前照灯检测仪结构与工作原理 仪器主体由车架和受光箱两部分构成（如南华产QD-100型、佛分产FD-2型）。受光箱用以接受被检前照灯的光束并进行检测。受光箱安装在车架上，可沿立柱由电动机驱动(或摇动手轮)上下移动，并可在地面上沿轨道左右移动，外形结构见图2-5-1。 图2-5-1 灯光仪整体结构 由被检前照灯发出的光束经聚光镜会聚后，由反射镜反射到屏幕上。屏幕呈半透明状态，在屏幕上可看到光束的光分布图形。该图形近似于在10米屏幕上观察的光分部特性。屏幕上对称分布五个光检测器，如图2-5-2所示。№1及№2用以检测垂直方向的光分布，其输出电流经转换成电压后，连接到垂直方向的指示表上。通过旋转上下刻度盘，使反光镜移动，从而使№1及№2输出信号相等，上下指示表指示为零。此时上下刻度盘指示出光轴偏移量的数值。№3及№4用以检测左右方向的光分布情况，其原理同上。由左右刻度盘指示出光轴偏移量。№5用以检测发光强度，其输出放大后由发光强度指示表指示发光强度数值。 图2-5-2光接受箱内部结构图和硅光电池板 二、自动跟踪光轴式前照灯结构与工作原理（单测远光） 仪器外形如图2-5-3所示。仪器主要由驱动机构及光接收箱构成（如佛山产全自动FD-1型、南华产全自动QD-300型）。底箱内装左右方向驱动系统及垂直方向牵引系统，以驱动仪器整机作左右方向运动及牵引光接收箱作垂直方向运动。仪器可沿导轨左右移动整个设备。 图2-5-3 全自动前照灯检测仪外形结构 在光接收箱内部有一透镜组件（图2-5-4）。在光接受箱的正面装有上下左右四个光电池，用作光轴追踪。其原理，当上下光电池受到的光照度不同时，产生的偏差信号驱动上下传动部件中的电机，牵引光接受箱向光照平衡的位置移动。同样，左右光电池的偏差信号驱动左右传动部件中的电机，使仪器向左向右移动，直到光轴位置偏差信号为零时，灯光仪停止移动，灯光的光轴处于光接受箱的中心上。同时在透镜后面的四象限光电池受到前照灯光束经透镜聚光后，照射在这一光电池组的中央时，四光电池产生的偏差信号为零（上下表和左右表指示为零）。如果在仪器定位于主光轴位置时，通过聚光透镜的光束偏离中心位置，必然产生偏差信号。左右偏移的偏差信号驱动电机，使透镜移动，以减少这一偏差，亦即使得汇聚的光束向光电池组中心逼近。同样，上下偏移偏差信号则驱动透镜在垂直方向上作调整，以使光点能在垂直方向逼近光电池组的中心。透镜在两个方向的位移量由分别安装在两个方向的位移传感器经电路放大处理后，分别将偏移量显示在左右指示表上和上下指示表上并输出。光强在四象限光电池中心聚焦后由四象限光电池组与光照强度产生正比的电信号，经叠加后，在经过放大 电路放大后送到光强指示表上指示并输出。 图 2-5-4全自动前照灯检测仪的透镜组件 三、采用CCD图像传感器的全自动前照灯远近光检测仪简介 常见的检测设备有南华厂生产的QD－1003、NHD-6101型远近光检测仪、浙大鸣泉生产的QDC-1B型远近光检测仪和佛山厂生产的FD－103型远近光检测仪。是在全自动远光检测仪基础上结合CCD图像传感器和先进的图像处理技术发展而来的。 南华产NHD-6101和佛山产FD-103型检测仪在透镜的前后安装有两个CCD摄像机，分别负责光轴的跟踪和前照灯配光性能和照射方向的分析，南华产QD-1003型检测仪在透镜后安装有一个CCD摄像机用于前照灯配光性能和照射方向的分析，而光轴的跟踪仍沿用以前的光电池方法。有的检测仪的立柱上装有扫描光电管阵列，其作用是扫描汽车前照灯的大概位置，以便光接收箱快速定位。 1．前照灯光轴的定位原理 根据机动车前照灯远光或近光的配光特性、CCD测量技术特点和聚光透镜的聚光特性，可以对进入仪器光接收箱未进行聚光的机动车前照灯远光光束进行拍摄，利用高性能计算机和先进的图像处理技术对整个光斑进行量化分析处理，找出前照灯的光轴中心，通过控制系统控制驱动电机，使光接收箱的光学中心和前照灯的远光（或近光）光束中心准确重合。当光接收箱的光学中心和前照灯的远光光束中心准确重合时（如图2-5-5（a）所示），上下、左右电机不动，仪器处于平衡状态；当光接收箱的光学中心和前照灯的远光光束中心不重合时（如图2-5-5（b）所示），计算计会发出指令，使上下、左右电机走动，直到光接收箱的光学中心和前照灯的远光光束中心准确重合。 图2-5-5 远光光心未进行