浅析配光试验中再现性分析的必要性
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摘 要：本文首先论述了再现性的定义，然后描述了车灯配光试验的内容，最后通过实例分析了配光试验中再现性确认的方法，论证了其在配光试验中的必要性以及在确保满足再现性的基础上尽可能的减少测量中的变差。
关键词：再现性 配光试验 测量变差
中图分类号：U463.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0111-01
近年来，汽车灯具的设计越来越明显的向着个性化、复杂化趋势发展；特别是在广泛采用LED作为光源后，使得车灯的反射面设计变得更加复杂。以LED作为光源的灯具不仅在配光稳定性方面的控制要比以往的灯泡光源更加严格，而且在配光试验再现性方面的控制也比以往提出了更加严格的要求。
1 再现性的定义
在试验过程中，我们通常会考虑到试验的重复性和再现性两个重要的因素。大家可能会笼统的认为重复性和再现性说的是一件事，其实它们之间是有区别的。虽然都是指同一试验对象的测量结果之间的一致性，但是其前提是不同的。重复性是在测量条件保持不变的情况下，连续多次测量结果之间的一致性；而再现性则是指在测量条件发生改变了的情况下，测量结果之间的一致性。简而言之则可概括为：重复性是指由一个评价人，采用同一测量设备，多次测量同一个被测对象的同一特性所获得测量值的变差；而再现性是指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一被测对象的同一特性所获得的测量平均值的变差。
在实际试验操作时，再现性指的是不同的操作者，采用相同的测量方法、设备、在相同的环境条件下，测量同一被测量对象，其重复测量结果之间的一致性。一般再现性其测量条件的改变只限于操作者的改变，而在配光试验中，影响再现性的因素却不仅限于操作者。
2 汽车灯具的配光试验
汽车灯具的配光性能的优劣直接会影响到车辆和人身安全，所以在各个国家汽车灯具都属于法规强制管理的安全配件。配光试验就是评价汽车灯具的配光性能的试验，是汽车灯具的各种性能评价项目中最重要的试验。在汽车灯具的配光试验中，通常会按照光源的照度值将试验对象分为两大类：高照度光源和低照度光源。高照度光源通常指的是前照灯，如前照灯中的近光、远光灯等；低照度光源通常指的是信号灯，如后尾灯中的行车灯、刹车灯等。
高照度光源和低照度光源在实施配光试验时，都要根据汽车灯具的最终使用国家及地区所适用的法规进行评价，各国的具体要求虽然有所差异，配光方法也不尽相同，但是配光试验的步骤大体是一致的。可概括为：在暗室将被测灯具按照实车状态安装在云台上，调整云台高度，使发光中心与受光器在一条水平线上，用规定的电压点亮所要测量的光源，选择配光系统所对应的法规，进行配光。从配光试验的步骤来看，该试验好像并不是一个容易产生变差的试验，而在实际操作过程中能够产生变差的因素却很多。
3 配光试验中的再现性
配光试验的通常会在暗室中实施，在一个理论上完全是暗黑的条件下配光。普通暗室的布局如图1。
3.1 配光试验中的测量变差
假设在上图的暗室中，由操作者A、B、C、D、E五位操作者分别对同一型号灯具，同一侧刹车灯（LED）的照度最大值进行评价。测量方法为：采用GB规格，使用10 m受光器，光源在正式测量前点灯30 min，使用治具灯具安装在云台上，那么他们的测量得到了图2的结果。从该结果可以看出五位操作者的测量结
果并不是完全一致的，着虽然符合我们再现性评价的规律，偏差范围也许也在控制范围内。这些数据只是各种变差相互作用而得到的结果，我们在评价配光再现性时，通常会通过计算到了在控制范围内的结果后，就结束了工作。但是，在LED光源被广泛运用的今天，在得到了满足控制要求的结论后，寻找变差产生的原因，降低由于变差的影响，对配光结果的干扰也是不容忽视的课题。（如图2）
对于配光试验来讲，产生变差的原因可以从人、机、料、法、环几个方面去分析。以上例为例，进行简单的分析
3.2.1 人的变差
以寻找刹车灯最大值为例：五位操作者因各自的视力不一致和大脑对数据信号的反应速度不一致，就会在手动调整云台寻找最大值的过程中可能会产生偏差，虽然他们测量的照度结果接近，但是最大值所在的确切位置不一定都是一致的。
3.2.2 机（设备）的变差
配光测量系统中的所有设备都需要使用电作为动力，但当输入电压如果不稳定会造成照度值的偏差。此外，云台的旋转定位精度也影响到配光的结果。
3.2.3 料（被测对象）的变差
配光试验用的灯具的加工一致性，也影响会给测量结果带来偏差。
3.2.4 法（方法）的变差
比如：配光用治具虽然被固定在了正确的位置，但是，安装在治具上的灯具，没有采用螺栓等进行固定，造成的安装不到位而产生的偏差。再比如：照度计没有进行定位管理，特别是10 m的低照度受光器，在测量高照度光源时，需要移动，移动后再次返回10 m处时，因没有进行有效定位管理，而产生的偏差。
3.2.5 环（环境）的变差
暗室整体的环境温湿度不稳定。如：空调配置过少造成，冬季暗室温度过低，造成LED光源点灯后照度低下。另外暗室环境中的杂物所反射或者发出的干扰光线，也会造成受光器在接收信号时的干扰。此外，暗室中温度控制用的空调在送风状态下和非送风状态下对照度计的干扰等等。
4 结语
综上所述，为了提高配光试验精度，再现性的评价是不可忽略的一环。在实际操作中，我们应该在确保再现性满足控制限要求的前提下，尽可能的减少测量中的变差。