Transcript 汽车照明及灯光测试实验
实验教学系列课件 ----汽车照明及灯光测试实验 重庆交通大学交通运输工程实验教学中心 2010年9月 编制 • 本节主要内容和要求： (1) 测定前照灯光束照射位置。 (2) 测定前照灯光束发光强度。 (3) 熟悉实验步骤、掌握实验台各相 关仪器的使用方法。 • 重点：实验设备工作原理 • 所用仪器与设备 汽车前照灯检测仪 前照灯测试 一、理论基础（1/8） • 汽车前照灯发光强度和光束照射方向必须符合GB 7258—2004《机动车运行安全技术条件》的规定。 • 前照灯由灯泡、反射镜和配光镜构成。 • 前照灯在汽车上的安装数量一般有二灯制和四灯 制。 • 前照灯特性有发光强度、光束照射方向和配光特 性等。 前照灯测试 一、理论基础（2/8） 1、光的物理单位 – 发光强度是光线在给定方向上发光强弱的度量， 其单位为坎[德拉]，用符号cd表示。 – 照度：是物体单位面积上所得到的光通量，单 位为勒[克斯]，用符号lx表示。 前照灯测试 一、理论基础（3/8） 2、发光强度与照度的关系 – 在前照灯(光源)发光强度不变的情况下，被 照物体离光源越远，被照明的程度越差，照 度越小。若发光强度用I(cd)表示，照度用E(Lx) 表示，前照灯(光源)距被照物体距离为S(m)， 则三者间的关系为： E I /S 2 前照灯测试 一、理论基础（4/8） 2、发光强度与照 度的关系 – 距离超过5 m时， 实测值和理论 值基本一致， 距离越远，测 量值越准确； 距离为3 m时， 产生15％左右 的误差。 实测前照灯主光束照度随距离的变化 曲线与理论曲线的拟合情况 前照灯测试 一、理论基础（5/8） 3．配光特性 – 配光特性——用等照度曲线表示的明亮度分 布特征 – 全光束——是光源发出的光的总量 – 照射方向——前照灯光束最亮之处的照射方 向 a）配光特性 方向 b）全光束 c）照射 前照灯测试 一、理论基础（6/8） 3．配光特性 1) SAE配光方式 – 远光灯丝位于反射镜 焦点处，所发出光线 经反射沿光学轴线平 行射向远方 – 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 。 前照灯测试 一、理论基础（7/8） 3．配光特性 2) ECE配光方式 – 远 光 配 光 与 SAE 配光方式相同 – 近光灯丝位于反 射镜焦点之前， 且在灯丝下设一 遮光屏。 前照灯测试 一、理论基础（8/8） 3．配光特性 2) ECE配光方式 – ECE 近 光 的 两 种 配光方式 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和设备 • 前照灯检测仪——检测前照灯发光强度与光轴偏 斜量的专用设备。 • 汽车前照灯检测仪有聚光式、屏幕式、投影式和 自动追踪光轴式4种 。 • 通过前照灯光轴照射光电池产生电流的大小和比 例，来测量前照灯发光强度和光轴偏斜量。 • 光轴偏斜量表示光束照射位置。 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 1．聚光式 是用受光器的聚光 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， 来检测前照灯的 发光强度和光轴 偏斜量的。 1—仪器箱升降手轮 2—仪器箱高度指示标 3—光度表 4—光束照射方向参考表 5—光束照射方向选择指示旋钮 6—对正器 7—光度选择按键 8—观察窗盖 9—观察窗 10—透镜 11— 仪器移动手柄 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 1．聚光式——光度指示装置 1－欠压指示灯 2－光度调零钮 3－光度表 4－远光Ⅰ按键 5－远光 Ⅰ调零钮 6－远光 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 1．聚光式 1）移动反射镜检测法 当调整反射镜使光轴 偏斜指示器的指针 指向零位时，可从 光轴刻度盘读得光 轴的偏斜量，光度 计也同时指示出发 光强度。 1－光轴刻度盘 2－前照灯 3－聚光透镜 4－光轴偏斜指示计 5－光电池 6－反射镜Ⅱ按键 7－远光Ⅱ调零钮 8－近光按键 9－电源开关 10－近光调零钮 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 1．聚光式 2） 移动光电池检测法 – 转动光轴刻度盘，使光电池上下、左右移动， 直至左右偏斜指示计和上下偏斜指示计的指 针均指向零。 – 从光轴刻度盘即可读得光轴的偏斜量，同时 光电池输出的电流通过光度计指示出发光强 度。 1—前照灯 2—聚光透镜 3—光轴刻度盘(左右) 4—光电池 5—光轴刻度盘(上下) 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 1．聚光式 3） 移动透镜检测法 – 通过移动光轴检测杠杆调节聚光透镜的方位， 从而使通过聚光透镜照到光电池上的光线最 强。 – 光电池输出的电流通过光度计指示发光强度， 光轴刻度盘与光轴检测杠杆联动，从而指示 出光轴的偏斜量。 1—连接器 2—聚光透 镜 3—前照灯 4—光电池 5—指针 6—光轴刻度盘 7—外 壳 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 2．屏幕式 1－底座 2－光轴刻度尺 3－固定屏幕 4－支柱5－车辆摆正找准器 6－光度计 7－对正前照灯找准器 8－光轴刻度尺(左右) 9－活动屏幕 10－光轴刻度尺(上 下) 11－受光器 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和设备 2．屏幕式 – 屏幕式前照灯 检测仪采用把 汽车前照灯的 光束照射到屏 幕上，以此来 检测其发光强 度和光轴偏斜 量。 移动活动屏幕和受光器 根据光度计指示值为最大值时 的位置找到主光轴的投射位置 由固定、活动屏幕上的光 轴刻度尺读取光轴偏斜量 同时从光度计的指示 中读取发光强度值 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 3．投影 式 将前照灯 光束的 影像映 射到投 影屏上， 来检测 发光强 度和光 轴偏斜 量的。 (a)检测仪正面 (b)光接收箱背 面 1—左右光轴刻度盘 2—左右光轴平衡表 3—发光强度表 4—对准瞄准器 5—上下光轴平衡表 6—投影屏 7—上下光轴刻度盘 8—电池盒 9—水准泡 10—电源开关 11—影像观察器 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和设备 3．投影式 左右移动受光器使光轴偏 斜指示计指示为零 找到被测前照灯主 光轴的方向 根据投影屏上前照灯光 束影像的位置 得出主光轴的偏斜量 同时从光度计的指示 中读取发光强度 1—聚光透镜 2—光轴刻度盘 3—投影屏盖 4—指示表 5—投影屏 6—反射镜 7—影像瞄准 器8—Ⅲ号光电池 9—号光电池 10—Ⅴ号光电池 11—Ⅳ号光电池 12—Ⅱ号光电池 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和设备 4．自动追踪 光轴式 采用使受 光器自动 追踪光轴 的方法来 检测发光 强度和光 轴偏斜量。 1—在用显示器 2—左右偏斜指示器 3—光 度计 4—上下偏斜指示器 5—车辆找准装置 6—受光器 7—聚光透镜 8—光电池 9— 控制箱 10—导轨 11—电源开关 12—熔丝 13—控制盒 前照灯测试 三、实验所用的主要仪器和 设备 4．自动追踪光轴式 每对光电池由于受光不均 所产生的电流差值 控制驱动电动机运转使台架沿 导轨移动并使受光器上下移动， 直至每对光电池所产生的电流 相等，电动机停转 受光器的位移由光轴偏斜指示 器指示 ，发光强度由中央光电 池检测 1、3—聚光透镜 2—主受光器光电池 中央光电池 5—副受光器光电池 4— 前照灯测试 四、实验设备的工作原理 1）发光强度的检测原理 前照灯检测仪上使用的光电 池，主要是硒光电池。 硒电池受光照射 金属薄膜和非结晶硒 的左右部产生电动势 在金属薄膜和铁底板上装上引线， 并用导线将其与电流表连接 硒光电池结构与工作原理图 光电流流过电流 表使指针动作 1-电流表 2-引线 3-金属薄膜 4-非结晶硒 5-结晶硒 6-铁底板 前照灯测试 四、实验设备的工作原理 1）光强度的检测原理 前照灯 照射光电池 光电池按受光强度 的大小产生光电流 光度计指针摆动 发光强度检测原理图 1-光度计 指示出前照灯的发光强度 2-可变电阻 3-光电池 前照灯测试 四、实验设备的工作原理 2）光轴偏斜量的检 测原理 电路中有四块硒光电 池Bu、Bd、BL和BR。 在Bu和Bd间接有上 下偏斜指示计，在 BL和BR间接有左右 偏斜指示计。 光轴偏斜量检测原理图 1-左右偏斜指示计 2-光 电池 3-上下偏斜指示计 前照灯测试 四、实验设备的工作原理 2）光轴偏斜量的检测原理 前照灯光束 照射光电池 若光束照射方向偏斜，光电池Bu 和Bd 、BL和BR的受光面不一致, 产生的电流大小也不一致 光电池Bu和Bd 、BL和BR 产生 的电流差值分别使上下及左 右偏斜指示计的指针摆动 光轴偏斜量检测原理图 1-左右偏斜指示计 2-光 电池 3-上下偏斜指示计 前照灯测试 五、实验方法和步骤（略） 1．前照灯光束照射位置 ① 屏幕法。 ② 用前照灯校正仪检验。 将被检验的车辆按规定距离与前照灯校正仪对置， 从前照灯校正仪的屏幕上分别测量左右远近光 束的水平和垂直照射方位的偏移值。 2．发光强度 前照灯测试 六、实验报告的基本内容和要求 (1) 实验过程的详细记录。 (2) 实验数据的记录和数据处理。 (3) 简述测定前照灯光束照射位置和光束发光 强度的方法。