摘 要：针对机动车后视镜质量控制的需要，本文设计研制了一种测量机动车后视镜反射率参数的测试仪，着重叙述了该测试仪的测试原理、结构和测量精度分析。该测试仪采用比较测量法、光电积分和单片机相结合，不仅具有结构简单、操作方便 、性能稳定等特点，而且还具有测量精度高及重复性好等优点。为机动车后视镜反射率测试仪的设计提供必要的参考。

关键词：反射率；机动车后视镜；比较测量法；光电积分

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.194

1 引言

随着社会的快速发展和物质生活的提供，机动车越来越普及，道路行车安全日益重要。为了保障机动车辆和行人的安全，在行车时不断观察后方和两侧的图像尤为重要。机动车后视镜通过反射镜面可以提供在规定视野内后方和两侧的图像，从而提高行车的安全系数。机动车后视镜作为机动车后视和测视的“眼睛”，质量至关重要。

反射率参数是反应在规定的视野内图像的清晰程度、衡量机动车后视镜质量是否合格的重要指标之一。为了保证机动车辆后视镜的质量，参考我国相关标准要求，将光电测量和信号检测技术结合在一起，设计研制了一种机动车后视镜反射率测试仪，实现对机动车后视镜的反射率参数的直观便捷测量。

2 测试仪测试原理与结构

2.1 测试仪测试原理

本测试仪采用比较测量法（间接标定法），待测样品的反射率数值根据与标准样品（标准板）的反射率的值相比较来确定。

准直光源的入射光束按25°角穿过积分球并直接照射在积分被测样品测量孔径处的待测样品或標准样品（标准板），发生镜面反射，反射光束照射入积分球内，经过积分球内壁均匀的射硫酸钡表面产生高漫反射，通过模拟人眼视觉的光电测量组件接收积分球内漫反射的反射光通量并经单片机接收理电信号进行处理转换放大，测得待测样品的反射率并在触摸屏上显示。

（1）

式中：：待测样品反射率；：标准样品（标准板）反射率；：待测样品反射光通量；：标准样品（标准板）反射光通量；：遮光筒反射光通量；

2.2 测试仪结构

该测试仪由箱体、准直光源、光电测量组件、积分球、标准样品（标准板）、遮光筒、单片机和彩色触摸屏等组成。

光源的选择在反射率测量中尤为重要，该设备采用符合CIE标准光源A（色温2855.6k卤素灯）并附加透镜组成准直光源系统。给测试提供准直入射光束。

光电测量组件采用光电传感器和滤光片组成。光电传感器采用硅光电池，其对可见光的敏感程度高，在可见光范围线性度好，产生的电流和接收的反射光通量成正比。设计时，通过选择滤光片与硅光电池配合从而模拟人眼视觉函数（将相对光谱灵敏度修正成曲线），以满足反射率测量的需求。

积分球采用轻型铝合金，内壁均匀喷涂高漫反射硫酸钡，将其固定在箱体上面。考虑球内开孔面积不超过积分球内总表面积的10%、积分测量效果和大小等因素，设计时选择内球径尺寸Sφ=150mm，被测样品测量孔径φ=29mm为最佳尺寸。

标准样品（标准板）要求经过严格标定并长期反射率不易改变，以免影响测量精度。遮光筒采用铝合金并氧化黑色，用于标定零点，扣除暗光。

本测试仪采用照明与探测为25°/d的几何条件，准直光源放置在积分球的光筒内，通过调整准直光源在积分球的光筒内的位置，使入射光束在被测样品表面上的直径不小于19mm。

箱体采用精美铝壳机箱，轻便美观，底部安装有四个橡胶垫脚，减少外部震动对测试仪的影响。显示屏与操作系统采用触摸屏操作，放置在箱体前面板。

3 测试仪测量精度分析

本测试仪精度分析采用与标准样品（标准板）相比对的方法。作者利用反射率数值为60.05%的标准样品作为标准板和遮光筒在触摸屏上进行操作校准、校零，来测量经过计量部门标定数值为85.15%（A样）和72.31%（B样）的被测样品，来进行测试仪的示值误差和重复性的测量。测量结果如下表1所示。

从表1可见，本测试仪测量示值与计量部门标定数值的差值均在±2%F.S范围以内，重复性误差<1%，重复性好，满足机动车后视镜反射率数值的测试要求。

4 结论

本测试仪结构简单、测量简便快速并能直观得出反射率数值。该测试仪采用比较测量法、光电积分和单片机相结合，不仅具有外观精美、操作方便 、性能稳定等优点，而且在测量精度及重复性上还具有完全符合并高于国家对机动车后视镜反射率性能检测的要求。

参考文献：

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作者简介：冀中祥（1988-），男，河南驻马店人，助理工程师，主要从事机械设计及检测技术研究。