汽車前照燈檢測的作用和要求

前照燈是汽車在夜間或在能見度較低的條件下，為駕駛員提供行車道路照明的重要設備，而且也是駕駛員發出警示，進行聯絡的燈光信號裝置。所以前照燈必須有足夠的發光強度和正確的照射方向。由于在行車過程中，汽車受到振動，可能引起前照燈部件的安裝位置發生變動，從而改變光束的正確照射方向，同時，燈泡在使用過程中會逐步老化，反射鏡也會受到污染而使其聚光的性能變差，導致前照燈的亮度不足。這些變化，都會使駕駛員對前方道路情況辨認不清，或在與對面來車交會時造成對方駕駛員眩目等，從而導致事故的發生。因此，前照燈的發光強度和光束的照射方向被列為機動車運行安全檢測的必檢項目。前照燈安全檢測的要求如下：

一、前照燈光束照射位置要求

1、機動車在檢驗前照燈的近光光束照射位置時，前照燈在距離屏幕10m處，光束明暗截止線轉角或中點的高度應為0·6H-0·8H（H為前照燈基準中心高度，下同），其水平方向位置向左向右偏差均不得超過100mm。

2、四燈制前照燈其遠光單光束燈的調整，要求在屏幕上光束中心離地高度為0.85H-0.9OH，水平位置要求左燈向左偏不得大于10O mm，向右偏不得大于170mm；右燈向左或向右偏均不得大于170mm。

3、機動車裝用遠光和近光雙光束燈時以調整近光光束為主。對于只能調整遠光單光束的燈，調整遠光單光束。

4、機動車每只前照燈的遠光光束發光強度應達到表 1的要求。測試時，其電源系統應處于充電狀態。

二、前照燈發光強度要求

表 1前照燈遠光光束發光強度要求

允許四燈制的機動車其中兩只對稱的燈達到兩燈制要求視為合格。

用屏幕檢測前照燈的光束照射位置

如圖 1所示，在距前照燈lOm處設有一專用屏幕，按前述規定的檢驗條件，在屏幕上畫有三條垂直線和三條水平線，中間垂直線V-V與被檢車輛的縱向中心線對正。兩側的垂直線V左-V左和V右- V右分別為被檢車輛的左右前照燈的中心線；水平線h-h與被檢車輛的前照燈的中心等高，距地面高度為H（mm）；其下一條水平線的高度為H1，與被檢車輛的前照燈遠光光束中心的上限值（0.9H）等高，最下面的一條水平線的高度為H2，與被檢車輛的前照燈近光光束中心的上限值（0.8H）等高。標準規定遠近光光束中心高度的偏差范圍分別為0.05H與0.2H，即其下限值分別為0.85H和0.6H。

檢測時，先遮住一邊的前照燈，然后打開前照燈的近光開關，未遮蓋的前照燈的近光明暗截止線轉角或光束中心應落在由高度為H2、H2一0.2H的兩條水平線及距汽車縱向中新鮮為1/2s+100、1/2s-100（mm）兩條垂線所圍的矩形面積內，否則表明近光光束照射位置偏斜不合格。

對于遠光單光束前照燈，則要檢測遠光光束的照射位置，檢測方法與前相同，但其光束中心應落在由高度為H1、H1-0.05H的兩條水平線及距汽車縱向中心線為1/2S+170、1/2S-170（mm）（為右燈，左燈左為1/2S+100，右燈右為1/2S-170）兩條垂線所圍的矩形面積內，方為合格。

用屏幕法檢測前照燈，其方法簡單易行，但它只能檢測出光束的偏斜方向和偏斜量，不能檢測發光強度，而且為適應不同車型，還需經常更換屏幕，檢測效率較低。

用前照燈檢測儀檢測發光強度和光軸偏移量

一、前照燈檢測儀檢測原理

前照燈檢測儀，一般是采用具有把吸收的光能變成電流的光電池元件，按照前照燈主光軸照射光電池產生電流的比例，來測量前照燈的發光強度和光軸偏斜量的。

1、發光強度的檢測原理

如圖 2所示，把光電池3與光度計1連接起來，以適當距離使前照燈照射光電池后，光電池根據前照燈發光強度的大小產生電流使光度計指針動作，從而指示出前照燈的發光強度。

2、光軸偏斜量的檢測原理

如圖 3所示，把光電池分為S上、S下、S左、S右、四份，在S上和S下上接有上下偏斜指示計3，在S左和S右上接有左右偏斜指示汁1，當光電池受到前照燈照射后，各分光電池分別產生電流，當S上和S下或S左和S右的受光量不等時產生的電流也不相等。根據其差值便可使上下偏斜指示計3或左右偏斜指示計1動作，從而可測出前照燈光軸的偏斜量。

光電池生產出來，無論使用與否，時間長久以后，其靈度均會下降。

二、前照燈檢測儀的類型

有聚光式、屏幕式、自動追蹤光軸式、投影式四種。

全自動前照燈檢測儀的工作原理

一、外形與結構原理

儀器外形如圖 4所示。光接收箱在立柱的導引下，由鏈條牽引作上下運動，儀器的底箱下面裝有輪子，可沿地面導軌左右移動整個設備。在光接收箱內部有一透鏡組件（圖 5）、光電池與光檢測系統。在底箱內裝有兩個方向的驅動系統（圖 6）。

在光接收箱的正面裝有上下左右四個光電池，用作光軸追蹤，其原理如前所述。當上下光電池受到的光照度不同時，產生的偏差信號驅動上下傳動部件中的電機，牽引光接收箱向光照平衡的位置移動。同樣，左右光電池的偏差信號將驅動左右傳動部件中的電機，使儀器向發或向右移動，直到光軸位置偏差信號為零。

透鏡后面有一組四象限光電池。當前照燈光束通過透鏡聚光后，照射在這一光電池組的中央時，四光電池產生的偏差信號為零（上下表和左右表指示為零）。如果在儀器定位于主光軸位置時，通過聚光透鏡的光束偏離中心位置，必然會產生偏差信號。左右偏移的偏差信號驅動左右電機（圖 5），使透鏡移動，以減少這一偏差，亦即使得會聚的光束向光電池組中心逼近。同樣，上下偏移偏差信號則驅動透鏡在垂直方向上作調整，以使光點能在垂直方向逼近光電池組的中心。透鏡在兩個方向的位移量由分別安裝在兩個方向上的位移傳感器檢測，并送檢測電路處理。

圖 7中，I1和I2分別表示同組光電池中的每只光電池產生的回路電流，根據電工學原理，在R1=R2，R3=R4條件下，輸出電壓Ex為：

Ex=（E2-E1）/2

其中，E1= I1 R1，E2= R2 I2。當I1=I2時，有Ex=0。當光電池1的受光量大于光電池2時，有I1＞I2，電路輸出Ex＜0；反之則有Ex＞0。

2.電機轉向控制原理

電機轉向控制電路集裝在一塊電路板上。由光電池檢測電路產生的誤差信號Ex經過T型濾波電路濾除5OHz的干擾信號后，被送入前置放大器。放大后的偏差信號再經過狀態比較器確定Ex》0，Ex《0或Ex=0的三種狀態控制狀態輸出電路，產生電機正轉信號和電機反轉信號，或者不產生信號輸出（即電機停轉）。

電路配有零位調整和增益調節兩個電位器，是儀器傳動系統定位精度的重要環節。零位漂移直接影響定位精度，而增益過小會降低儀器的檢測靈敏度，導致零點誤差增大，但增益過高會使儀器的穩定度降低，產生振蕩。

3.光軸角測量原理

如圖 9所示，放大器和三狀態比較器構成透鏡電機的轉向控制電路，IN.ADJ為放大器的零位調整電位器，GAIN為比較器的增益調節電位器。在測定條件下，繼電器J8導通，其常開觸點J8.1和J8.2將光電池Pu和PD的信號接入放大器，并用電位器BAL調節其平衡點。在校準時（校準燈發光強度20000cd），置光軸角為0°，調節BAL使相應的光軸角指示計讀數為零。在工作時，如果PU和PD的信號不平衡，透鏡電機被驅動，位移傳感器檢測位移量送光軸角指示計電路，使指示計的指針發生偏轉，直到PU和PD達到新的平衡，此時指示計的讀數即為前照燈光軸的偏斜量。

退出測定時，J8釋放，其常閉觸點J8.1和J8.2分別接通電位器ZERO和位移傳感器，如果此時透鏡不在原點，它們就會產生使透鏡返回原點的信號，驅動透鏡電機作相應的轉動。

4.其他

檢測儀使用同一組光電池測量前照燈的發光強度和光軸角。所以光電池信號除了送往光軸角測量電路外，還送給加法電路進行信號疊加，以產生發光強度的信號。

發光強度信號和光軸角信號同時被送到各自的指示計電路，去驅動指示計指針的偏轉，每個指示計電路都配有調節電位器，用來調節電路的增益、放大器的零點和校準指示電表的刻度值。為了便于計算機處理，這些信號還被作為采樣信號輸出，通過連接電纜與計算機連接。

為了便于手動調整操作及校準等，儀器還配有相關的繼電器控制電路、操作開關與按鈕。

為了適應儀器快速移向檢測位置，或從檢測位置上返回，所以儀器底箱的移動（即整機左右移動）采用交流可逆齒輪減速伺服電動機，并采用快速制動裝置，該制動裝置能保證在測定狀態下受光器穩定不動。交流調速電路使得在非測定條件下電機高速運行，而在測定條件下電機以低速運行，并準確穩定地使儀器對準前照燈的主光軸。

前照燈檢測儀的使用

一、檢測前的準備

1、檢測儀的準備

（1）在前照燈檢驗儀不受光狀態下，檢查光度計和光軸偏斜指示計的指針是否能對準機械零點。若指針失準，可用零點調整螺釘將其調整在零點上。

（2）檢查聚光透鏡和反射鏡的鏡面有無污物或模糊不清的地方。若有，可用柔軟的布或鏡頭紙等擦拭干凈。

（3）檢查水準器的技術狀況。若水準器無氣泡，要進行修理；若氣泡不在紅線框內時，可用水準器調節器或墊片進行調整。

（4）檢查導軌是否沾有泥土或小石子等雜物。有雜物時要掃除干凈。

2、車輛的準備

（1）清除前照燈上的油污。

（2）輪胎氣壓應符合汽車制造廠的規定。

（3）汽車蓄電池應處于充足墊狀態。

二、自動追蹤光軸式前照燈檢驗儀的檢驗方法

1、將汽車盡可能地與導軌保持垂直方向駛近檢驗儀，使前照燈與檢驗儀受光器相距3m。

2、將車輛擺正找準器使檢驗儀和汽車對正。

3、開亮前照燈，接通檢驗儀電源，用上下，左右控制開關移動檢驗儀位置，使前照燈光束射到受光器上。

二、檢測原理

4、按下測量開關，受光器可追蹤到前照燈光州，根據光軸偏斜指示計（標有刻度）和光度計的指示值，即可測得和發光強度。

前照燈光軸偏斜量如需調整，可一邊調整前照燈的照射方向，一邊觀察光軸偏斜指示計，使指針回到規定范圍即可。

下面以全自動前照燈檢測儀為例，對其在自動檢測線上的應用略加討論。

首先，為了避免外來光線的影機前照燈檢測儀應安排在自動檢測線的中間工位上。為了保證前照燈光軸與儀器受光面的垂直度，在檢測儀前應有恰當的引車線。為了保證3m的檢測距離，在檢測儀前應設置車位控制裝置，例如光電檢測裝置。儀器的導軌和光接收箱，必須按使用說明書的要求正確地安裝。

檢測儀的接口信號有模擬量信號和開關量信號兩種類型。模擬量信號中有發光強度信號，光軸上下偏轉角和左右偏轉角信號。其中發光強度信號為0-5V，光軸角信號為-2.5-+2.5V，均采自各自的指示計電路，其幅度可由相應的輸出電壓調節電位器進行調整。開關量信號用以控制儀器快速進入或退出測定位置，以及提供儀器處在光照區并進入光軸自動跟蹤狀態的檢測跟蹤信號和對準光軸時的自動采樣信號。

控制儀器和光接收箱運動的信號有三個不同的來源，如圖 10所示。其一是手動控制盒上的移動扳鍵信號；其二是電機轉向控制板輸出的光軸追蹤信號；其三是計算機輸出的控制信號。因此，在手動操作的時候，計算機控制應撤消。為避免意外，在儀器正常運行時可拆去控制盒。為了減少外部信號對計算機的干擾，通常在計算機和儀器之間必須加隔離電路。

在儀器進入光照區后應開始光軸自動追蹤狀態，因此必須撤消手動控制和計算機控制，也就是說要釋放手動開關和切斷中間繼電器JU，而轉向控制電路驅動功率繼電器J4。因此，在計算機控制時必須采樣和處理檢測跟蹤信號。

為了采集儀器輸出的模擬信號（光強和光軸角），計算機必須配置A/D轉換電路，該電路至少須配置三個模擬量通道，一個0-5V通道用于采樣發光強度，兩個士2.5V通道用于光軸角信號的采樣。按照儀器發光強度的測量范圍0-4000Ocd的要求，A/D的分辨率應達到2-16，即采用16位的A/D轉換器，成本較高。考慮到儀器的誤差為±15%，即±600Ocd的實際情況，可采用10位A/D轉換器，其分辨率為：

40000/210=40cd《6000cd

由于A/D轉換器的轉換誤差一般為±1-1.5LSB。所以其對儀器測量精度的影響僅為1%，是可允許的。對于光軸角的測量范圍±2°30′，誤差±15′而言，10位A/D的分辨率可達0.3′，僅為誤差的2%。

在儀器的保養方面，建議每三個月對儀器校準或標定一次，以提高保養水平。標定時計算機可采集儀器標定的合格區數據，作為檢測時判別依據。校準應按使用說明書規定的方法進行。儀器在使用過程中，應注意保持傳動部件的潤滑，導軌和光接收箱正面玻璃應保持清潔，并定期對聚光透鏡進行清潔處理，當儀器出現故障時應及時排除，若故障排除會影響測量精度，則必須在排除故障后，對儀器進行校準調整。

儀器常見故障的排除舉例如下：

（1）儀器不能動作。檢查電源是否接通。

（2）儀器在某個方向不能移動。檢查該方向的限位開關是否損壞，因而產生錯誤的限位信號；檢查該方向移動信號的通路是否阻斷；轉向控制電路板輸出是否正常；制動器是否釋放；電機的起動電容是否失效等。

（3）儀器移動的終點位置不正確。檢查限位開關是否損壞，限位檔塊是否松動或位置安裝不當。

（4）儀器移動過程中發生抖動應檢查信號通路上各繼電器是否接觸不良，或者連線接頭是否發生松動。

（5）指示計指針故障。檢查指示計電路的輸出是否正常；供電電源是否正常；位移傳感器動作是否正常；光電池輸出是否正常；受光面是否清潔等。

在計算機控制環境下，一般應首先判斷故障原因是儀器自身造成的，還是計算機信號出現異常，為此，可用手動控制盒來操作儀器以助診斷。若是儀器故障亦應先排除人為因素，例如是否有違反操作規程的錯誤操作，線纜有無機械損壞或誤接等。儀器的各個調節電位器應由專人負責在校準儀器時使用，不得隨意調節。若屬于電路板內的故障，一般以更換單元電路為宜。

為了提高儀器的保養水平，用戶還應建立儀器的維修檔案和制訂良好的保養制度。

三、檢測注意事項

1、檢驗儀的底座一定要保持水平；

2、檢驗儀不要受外來光線的影響；

3、必須在汽車保持空載并乘坐1名駕駛員的狀態下檢測；

4、汽車有四只前照燈時，一定要把輔助照明燈遮住后再進行測量；

5、開亮前照燈照射受光器，一定要把光電池靈敏度穩定后再進行檢測；

6、儀器不用時，要用罩子把受光器蓋好。

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