第五章 前照灯检测

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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

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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

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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，

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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 远光光心未进行聚光时的灰度图象

2．偏角和光强的测量

对准光轴后，利用CCD对进入仪器光接收箱经过聚光镜聚光后，聚集在焦平面屏幕上的机动车前照灯远光光斑进行拍摄，利用高性能计算机和先进的图像处理技术对整个焦平面光斑进行量化分析处理，找出其光束中心，不同的偏角的光束其光学中心成像在焦平面上的位置也不同，不同光强的点，其在图像上的灰度也不同，光强越强的点，光斑越白，光强越小的点，光斑越暗。FD-103型前照灯仪检测仪这样就可以测出机动车前照灯远光灯的角度和光强。当机动车前照灯远光的偏角为零度时，远光（或近光）灯光束经过聚光透镜聚光后，其成像在焦平面光学中心也在焦平面的中心，其成像在焦平面的光分布图如图2-5-6(a)所示。当机动车前照灯远光的偏角不为零度时，远光灯光束经过聚光透镜聚光后，其成像在焦平面光学中心也不在焦平面的中心，其成像在焦平面的光分布图如图2-5-6(b)所示。

图2-5-6 聚光后焦平面的光分布图

汽车前照灯的近光为非对称式，即光形分布有一条明显的明暗截止线。非对称式配光有两种：

一种是在配光屏幕上，明暗截止线的水平部分在V-V线的左半边，右半边为水平线向上成15°的斜线，如图2-5-7（a）所示。另一种是明暗截止线右半边为水平线向上成45°斜线至垂直距离25cm转向水平的折线，由于明暗截止线呈Z形，亦称Z形配光，如图2-5-7(b)所示。

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图2-5-7 非对称式配光示意图

第二节 前照灯检验方法和数据分析

一、前照灯操作规程

1．验前仪器及车辆准备

(1)测试仪受光面应清洁，轨道内无杂物。

(2)车辆轮胎气压符合标准规定，前照灯玻璃应清洁。 2．检验程序

(1) 车辆正直居中行驶，在前照灯离检测灯箱1m(或根据说明书要求的距离)处停车。 (2) 车辆发动机处于怠速状态，置变速器于空档，电源处于充电状态，开启前照灯远光。 (3) 启动前照灯检测仪开始测量，不同型号的检测仪操作方法不同，请按说明书要求操作。 (4) 在并列的前照灯（四灯制）进行检测时，应将与受检灯相邻的灯遮蔽。 (5) 检测完毕，前照灯检测仪归位，车辆驶离。 3．注意事项

(1) 停车位置要准确，车身纵向中心线要垂直于前照灯受光面，否则主要会影响光束左右偏测量的准确性。

(2) 初检与复检时尽量由同一检验员引车操作，驾驶员体重的变化会对光束上下偏测量的准确性和重复性造成影响，尤其对微型车影响较大。

(3) 前照灯检测仪正在移动或将要移动时，严禁车辆通过。 (4) 检测完毕后车辆要及时驶离，车身不得长时间挡住轨道。 4．前照灯检测仪的保养

(1) 仪器的立柱应保持清洁，并每天加润滑油少许，以利滑行。

(2) 导轨的表面应保持洁净，去除沙粒、油泥、小石子等。严禁加油润滑表面。 (3) 每年对灯光仪进行校准。

二、 前照灯检测标准

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1．前照灯远光光束发光强度检测标准（见表2-5-1）

前照灯远光光束发光强度检测标准 表2-5-1

机动车类型 新注册车 两灯制 最高设计时速小于70km/h的汽车 其它汽车 10000 四灯制 8000 两灯制 8000 检查项目 在用车 四灯制 6000 18000 15000 15000 12000 四灯制是指前照灯具有四个远光光束；采用四灯制的机动车其中两只对称的灯达到两灯制的要求时视为合格。 2. 前照灯光束偏移量检测标准

(1) 在检验前照灯近光光束照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，乘用车前照灯近

光光束明暗截止线转角或中点的高度应为0.7H～0.9H（H为前照灯基准中心高度，下同），其它机动车（拖拉机运输机组除外）应为0.6 H～0.8H。机动车（装有一只前照灯的机动车除外）前照灯近光光束水平方向位置向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm。

(2) 轮式拖拉机运输机组装用的前照灯近光光束照射位置，按照上述方法检验时，要求在屏幕

上光束中点的离地高度不允许大于0.7H；水平位置要求，向右偏不允许超过350mm，不允许向左偏移。

(3) 在检验前照灯远光光束及远光单光束照射位置时，前照灯照射在距离10m的屏幕上时，要

求在屏幕光束中心离地高度，对乘用车为0.9H～1.0H，对其它机动车为0.8H～0.95 H；机动车（装有一只前照灯的机动车除外）前照灯远光光束水平方向位置要求，左灯向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm。右灯向左或向右偏均不允许超过350mm。

三、汽车前照灯检测结果的分析与故障诊断

1．前照灯发光强度偏低：在前大灯照射位置正确的前提下，应检查反光镜的光泽是否明亮；灯泡是否老化；蓄电池到灯座的导线电压降是否过大；是否存在搭铁不良等原因。

2．前照灯光束照射位置偏斜：可在前大灯检测仪上通过大灯上的调整装置进行调整。 3．劣质大灯的问题：没有光形；前照灯近光亮区暗；前照灯近光暗区漏光；前照灯远光亮区

暗。原因：配光镜和反光镜的角度、弧线以及它们之间的相互配合存在设计问题；配光镜材质问题，对光的吸收率高；反光罩加工粗糙，材料低劣，造成反光率差。

第三节 前照灯检测仪计量检定规程技术要求

《JJG745-2002机动车前照灯检测仪检定规程》

1．外观

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(1) 前照灯仪应有铭牌，铭牌上应标有仪器名称、规格型号、制造厂名、生产日期、出厂编号和计量器具制造许可证标志等。

(2) 前照灯仪各运动部件应运转灵活、平稳、锁定可靠。光学器件应清洁、无斑点、气泡和划痕等影响测量精确度的缺陷。

(3) 前照灯仪应有发光强度、光轴偏移值（角）的显示仪表。显示仪表为指针式的，表盘应清晰，指针不应弯曲，指针转动时不应出现跳动、卡滞等现象；显示仪表为数显式的，显示应完整清晰、不应有影响读数的缺陷。

(4) 打印及显示 配有打印机装置或配置在计算机控制的机动车检测线上的自动式前照灯仪，其仪表显示值、打印值或线上计算机显示值均应符合示值误差的要求。

2．计量性能要求 (1)发光强度

①光轴偏移值（角）为零时，发光强度的示值误差不大于±12％。

②光轴偏移值（角）在检定范围内的任意值时，发光强度的示值误差不大于±15％。 (2) 光轴偏移值（角）

① 发光强度为定置（如15 kcd）时，光轴偏移值（角）的示值误差不大于以下规定：

首次检定 ±3.5cm/dam(±12′ ) （dam表示10米） 后续检定和使用中检定 ±4.4cm/dam(±15′ )

② 自动式前照灯仪的光轴偏移值(角)示值间差不大于以下规定:

首次检定 ±3.5cm/dam(±12′ ) 后续检定和使用中检定 ±4.4cm/dam(±15′ )

③ 发光强度改变时，光轴偏移值（角）的示值误差不大于±3.5cm/dam(±12′ )。 (3) 跟踪时间

自动式前照灯仪在能接收前照灯光束照射的范围内，自动跟踪测定时间不大于20s。 (4) 近光明暗截止线转角或中点偏移值（角）

对远、近光都能检测的前照灯仪，其近光明暗截止线转角或中点偏移值（角）示值误差不大于

±4.4cm/dam(±15′ )。

(5) 疲劳性

前照灯仪的疲劳性：其发光强度示值的相对变化不超过±3％。 (6) 高度及高度比

前照灯仪的基准中心离地高度示值误差不大于±1cm。对带有高度比显示的前照灯仪，其高度

比测量范围应为0.45～1.20。高度比示值误差不大于±0.05％。

(7) 导轨水平面度

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复习思考题

1． 按测试方法和功能分类前照灯检测仪有哪几种类型？

2． 手动或电动投影式灯光检测仪，靠什么装置来完成找正车身的？靠什么装置来完成光轴跟

踪的？靠调节什么装置来测量光束方向的？靠什么装置测量远光强度的？

3． 用手动或电动投影式灯光检测仪测量近光时调节遮光板，使明暗截止线到什么位置时才可

以读取仪表刻度盘上的示值？用草图加以说明。

4． 全自动前照灯检测仪远光是如何实现自动追踪光轴的？靠调节什么装置来自动测量光束方

向的？

5． 全自动前照灯远近光检测仪的两的CCD摄像头分别担任什么不同的角色？

6． 简述本章讲述的三种类型的前照灯检测仪从检测原理上有什么异同？分别从找正车身、光

轴跟踪、光束角度测量、远光光强的测量等方面进行说明。 7． 全自动前照灯远近光检测仪立柱上扫描光电管阵列的作用是什么？ 前照灯仪导轨水平面度应在3mm/m(10′ )范围内。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1gqx.html