淺析配光試驗(yàn)中再現(xiàn)性分析的必要性

曹霞

摘 要：本文首先論述了再現(xiàn)性的定義，然后描述了車燈配光試驗(yàn)的內(nèi)容，最后通過實(shí)例分析了配光試驗(yàn)中再現(xiàn)性確認(rèn)的方法，論證了其在配光試驗(yàn)中的必要性以及在確保滿足再現(xiàn)性的基礎(chǔ)上盡可能的減少測量中的變差。

關(guān)鍵詞：再現(xiàn)性 配光試驗(yàn) 測量變差

中圖分類號：U463.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0111-01

近年來，汽車燈具的設(shè)計(jì)越來越明顯的向著個(gè)性化、復(fù)雜化趨勢發(fā)展；特別是在廣泛采用LED作為光源后，使得車燈的反射面設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。以LED作為光源的燈具不僅在配光穩(wěn)定性方面的控制要比以往的燈泡光源更加嚴(yán)格，而且在配光試驗(yàn)再現(xiàn)性方面的控制也比以往提出了更加嚴(yán)格的要求。

1 再現(xiàn)性的定義

在試驗(yàn)過程中，我們通常會考慮到試驗(yàn)的重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)重要的因素。大家可能會籠統(tǒng)的認(rèn)為重復(fù)性和再現(xiàn)性說的是一件事，其實(shí)它們之間是有區(qū)別的。雖然都是指同一試驗(yàn)對象的測量結(jié)果之間的一致性，但是其前提是不同的。重復(fù)性是在測量條件保持不變的情況下，連續(xù)多次測量結(jié)果之間的一致性；而再現(xiàn)性則是指在測量條件發(fā)生改變了的情況下，測量結(jié)果之間的一致性。簡而言之則可概括為：重復(fù)性是指由一個(gè)評價(jià)人，采用同一測量設(shè)備，多次測量同一個(gè)被測對象的同一特性所獲得測量值的變差；而再現(xiàn)性是指由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀器，測量同一被測對象的同一特性所獲得的測量平均值的變差。

在實(shí)際試驗(yàn)操作時(shí)，再現(xiàn)性指的是不同的操作者，采用相同的測量方法、設(shè)備、在相同的環(huán)境條件下，測量同一被測量對象，其重復(fù)測量結(jié)果之間的一致性。一般再現(xiàn)性其測量條件的改變只限于操作者的改變，而在配光試驗(yàn)中，影響再現(xiàn)性的因素卻不僅限于操作者。

2 汽車燈具的配光試驗(yàn)

汽車燈具的配光性能的優(yōu)劣直接會影響到車輛和人身安全，所以在各個(gè)國家汽車燈具都屬于法規(guī)強(qiáng)制管理的安全配件。配光試驗(yàn)就是評價(jià)汽車燈具的配光性能的試驗(yàn)，是汽車燈具的各種性能評價(jià)項(xiàng)目中最重要的試驗(yàn)。在汽車燈具的配光試驗(yàn)中，通常會按照光源的照度值將試驗(yàn)對象分為兩大類：高照度光源和低照度光源。高照度光源通常指的是前照燈，如前照燈中的近光、遠(yuǎn)光燈等；低照度光源通常指的是信號燈，如后尾燈中的行車燈、剎車燈等。

高照度光源和低照度光源在實(shí)施配光試驗(yàn)時(shí)，都要根據(jù)汽車燈具的最終使用國家及地區(qū)所適用的法規(guī)進(jìn)行評價(jià)，各國的具體要求雖然有所差異，配光方法也不盡相同，但是配光試驗(yàn)的步驟大體是一致的?？筛爬椋涸诎凳覍⒈粶y燈具按照實(shí)車狀態(tài)安裝在云臺上，調(diào)整云臺高度，使發(fā)光中心與受光器在一條水平線上，用規(guī)定的電壓點(diǎn)亮所要測量的光源，選擇配光系統(tǒng)所對應(yīng)的法規(guī)，進(jìn)行配光。從配光試驗(yàn)的步驟來看，該試驗(yàn)好像并不是一個(gè)容易產(chǎn)生變差的試驗(yàn)，而在實(shí)際操作過程中能夠產(chǎn)生變差的因素卻很多。

3 配光試驗(yàn)中的再現(xiàn)性

配光試驗(yàn)的通常會在暗室中實(shí)施，在一個(gè)理論上完全是暗黑的條件下配光。普通暗室的布局如圖1。

3.1 配光試驗(yàn)中的測量變差

假設(shè)在上圖的暗室中，由操作者A、B、C、D、E五位操作者分別對同一型號燈具，同一側(cè)剎車燈（LED）的照度最大值進(jìn)行評價(jià)。測量方法為：采用GB規(guī)格，使用10 m受光器，光源在正式測量前點(diǎn)燈30 min，使用治具燈具安裝在云臺上，那么他們的測量得到了圖2的結(jié)果。從該結(jié)果可以看出五位操作者的測量結(jié)

果并不是完全一致的，著雖然符合我們再現(xiàn)性評價(jià)的規(guī)律，偏差范圍也許也在控制范圍內(nèi)。這些數(shù)據(jù)只是各種變差相互作用而得到的結(jié)果，我們在評價(jià)配光再現(xiàn)性時(shí)，通常會通過計(jì)算到了在控制范圍內(nèi)的結(jié)果后，就結(jié)束了工作。但是，在LED光源被廣泛運(yùn)用的今天，在得到了滿足控制要求的結(jié)論后，尋找變差產(chǎn)生的原因，降低由于變差的影響，對配光結(jié)果的干擾也是不容忽視的課題。（如圖2）

3.2 再現(xiàn)性分析的必要性

對于配光試驗(yàn)來講，產(chǎn)生變差的原因可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個(gè)方面去分析。以上例為例，進(jìn)行簡單的分析

3.2.1 人的變差

以尋找剎車燈最大值為例：五位操作者因各自的視力不一致和大腦對數(shù)據(jù)信號的反應(yīng)速度不一致，就會在手動調(diào)整云臺尋找最大值的過程中可能會產(chǎn)生偏差，雖然他們測量的照度結(jié)果接近，但是最大值所在的確切位置不一定都是一致的。

3.2.2 機(jī)（設(shè)備）的變差

配光測量系統(tǒng)中的所有設(shè)備都需要使用電作為動力，但當(dāng)輸入電壓如果不穩(wěn)定會造成照度值的偏差。此外，云臺的旋轉(zhuǎn)定位精度也影響到配光的結(jié)果。

3.2.3 料（被測對象）的變差

配光試驗(yàn)用的燈具的加工一致性，也影響會給測量結(jié)果帶來偏差。

3.2.4 法（方法）的變差

比如：配光用治具雖然被固定在了正確的位置，但是，安裝在治具上的燈具，沒有采用螺栓等進(jìn)行固定，造成的安裝不到位而產(chǎn)生的偏差。再比如：照度計(jì)沒有進(jìn)行定位管理，特別是10 m的低照度受光器，在測量高照度光源時(shí)，需要移動，移動后再次返回10 m處時(shí)，因沒有進(jìn)行有效定位管理，而產(chǎn)生的偏差。

3.2.5 環(huán)（環(huán)境）的變差

暗室整體的環(huán)境溫濕度不穩(wěn)定。如：空調(diào)配置過少造成，冬季暗室溫度過低，造成LED光源點(diǎn)燈后照度低下。另外暗室環(huán)境中的雜物所反射或者發(fā)出的干擾光線，也會造成受光器在接收信號時(shí)的干擾。此外，暗室中溫度控制用的空調(diào)在送風(fēng)狀態(tài)下和非送風(fēng)狀態(tài)下對照度計(jì)的干擾等等。

4 結(jié)語

綜上所述，為了提高配光試驗(yàn)精度，再現(xiàn)性的評價(jià)是不可忽略的一環(huán)。在實(shí)際操作中，我們應(yīng)該在確保再現(xiàn)性滿足控制限要求的前提下，盡可能的減少測量中的變差。endprint

摘 要：本文首先論述了再現(xiàn)性的定義，然后描述了車燈配光試驗(yàn)的內(nèi)容，最后通過實(shí)例分析了配光試驗(yàn)中再現(xiàn)性確認(rèn)的方法，論證了其在配光試驗(yàn)中的必要性以及在確保滿足再現(xiàn)性的基礎(chǔ)上盡可能的減少測量中的變差。

關(guān)鍵詞：再現(xiàn)性 配光試驗(yàn) 測量變差

中圖分類號：U463.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0111-01

近年來，汽車燈具的設(shè)計(jì)越來越明顯的向著個(gè)性化、復(fù)雜化趨勢發(fā)展；特別是在廣泛采用LED作為光源后，使得車燈的反射面設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。以LED作為光源的燈具不僅在配光穩(wěn)定性方面的控制要比以往的燈泡光源更加嚴(yán)格，而且在配光試驗(yàn)再現(xiàn)性方面的控制也比以往提出了更加嚴(yán)格的要求。

1 再現(xiàn)性的定義

在試驗(yàn)過程中，我們通常會考慮到試驗(yàn)的重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)重要的因素。大家可能會籠統(tǒng)的認(rèn)為重復(fù)性和再現(xiàn)性說的是一件事，其實(shí)它們之間是有區(qū)別的。雖然都是指同一試驗(yàn)對象的測量結(jié)果之間的一致性，但是其前提是不同的。重復(fù)性是在測量條件保持不變的情況下，連續(xù)多次測量結(jié)果之間的一致性；而再現(xiàn)性則是指在測量條件發(fā)生改變了的情況下，測量結(jié)果之間的一致性。簡而言之則可概括為：重復(fù)性是指由一個(gè)評價(jià)人，采用同一測量設(shè)備，多次測量同一個(gè)被測對象的同一特性所獲得測量值的變差；而再現(xiàn)性是指由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀器，測量同一被測對象的同一特性所獲得的測量平均值的變差。

在實(shí)際試驗(yàn)操作時(shí)，再現(xiàn)性指的是不同的操作者，采用相同的測量方法、設(shè)備、在相同的環(huán)境條件下，測量同一被測量對象，其重復(fù)測量結(jié)果之間的一致性。一般再現(xiàn)性其測量條件的改變只限于操作者的改變，而在配光試驗(yàn)中，影響再現(xiàn)性的因素卻不僅限于操作者。

2 汽車燈具的配光試驗(yàn)

汽車燈具的配光性能的優(yōu)劣直接會影響到車輛和人身安全，所以在各個(gè)國家汽車燈具都屬于法規(guī)強(qiáng)制管理的安全配件。配光試驗(yàn)就是評價(jià)汽車燈具的配光性能的試驗(yàn)，是汽車燈具的各種性能評價(jià)項(xiàng)目中最重要的試驗(yàn)。在汽車燈具的配光試驗(yàn)中，通常會按照光源的照度值將試驗(yàn)對象分為兩大類：高照度光源和低照度光源。高照度光源通常指的是前照燈，如前照燈中的近光、遠(yuǎn)光燈等；低照度光源通常指的是信號燈，如后尾燈中的行車燈、剎車燈等。

高照度光源和低照度光源在實(shí)施配光試驗(yàn)時(shí)，都要根據(jù)汽車燈具的最終使用國家及地區(qū)所適用的法規(guī)進(jìn)行評價(jià)，各國的具體要求雖然有所差異，配光方法也不盡相同，但是配光試驗(yàn)的步驟大體是一致的?？筛爬椋涸诎凳覍⒈粶y燈具按照實(shí)車狀態(tài)安裝在云臺上，調(diào)整云臺高度，使發(fā)光中心與受光器在一條水平線上，用規(guī)定的電壓點(diǎn)亮所要測量的光源，選擇配光系統(tǒng)所對應(yīng)的法規(guī)，進(jìn)行配光。從配光試驗(yàn)的步驟來看，該試驗(yàn)好像并不是一個(gè)容易產(chǎn)生變差的試驗(yàn)，而在實(shí)際操作過程中能夠產(chǎn)生變差的因素卻很多。

3 配光試驗(yàn)中的再現(xiàn)性

配光試驗(yàn)的通常會在暗室中實(shí)施，在一個(gè)理論上完全是暗黑的條件下配光。普通暗室的布局如圖1。

3.1 配光試驗(yàn)中的測量變差

假設(shè)在上圖的暗室中，由操作者A、B、C、D、E五位操作者分別對同一型號燈具，同一側(cè)剎車燈（LED）的照度最大值進(jìn)行評價(jià)。測量方法為：采用GB規(guī)格，使用10 m受光器，光源在正式測量前點(diǎn)燈30 min，使用治具燈具安裝在云臺上，那么他們的測量得到了圖2的結(jié)果。從該結(jié)果可以看出五位操作者的測量結(jié)

果并不是完全一致的，著雖然符合我們再現(xiàn)性評價(jià)的規(guī)律，偏差范圍也許也在控制范圍內(nèi)。這些數(shù)據(jù)只是各種變差相互作用而得到的結(jié)果，我們在評價(jià)配光再現(xiàn)性時(shí)，通常會通過計(jì)算到了在控制范圍內(nèi)的結(jié)果后，就結(jié)束了工作。但是，在LED光源被廣泛運(yùn)用的今天，在得到了滿足控制要求的結(jié)論后，尋找變差產(chǎn)生的原因，降低由于變差的影響，對配光結(jié)果的干擾也是不容忽視的課題。（如圖2）

3.2 再現(xiàn)性分析的必要性

對于配光試驗(yàn)來講，產(chǎn)生變差的原因可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個(gè)方面去分析。以上例為例，進(jìn)行簡單的分析

3.2.1 人的變差

以尋找剎車燈最大值為例：五位操作者因各自的視力不一致和大腦對數(shù)據(jù)信號的反應(yīng)速度不一致，就會在手動調(diào)整云臺尋找最大值的過程中可能會產(chǎn)生偏差，雖然他們測量的照度結(jié)果接近，但是最大值所在的確切位置不一定都是一致的。

3.2.2 機(jī)（設(shè)備）的變差

配光測量系統(tǒng)中的所有設(shè)備都需要使用電作為動力，但當(dāng)輸入電壓如果不穩(wěn)定會造成照度值的偏差。此外，云臺的旋轉(zhuǎn)定位精度也影響到配光的結(jié)果。

3.2.3 料（被測對象）的變差

配光試驗(yàn)用的燈具的加工一致性，也影響會給測量結(jié)果帶來偏差。

3.2.4 法（方法）的變差

比如：配光用治具雖然被固定在了正確的位置，但是，安裝在治具上的燈具，沒有采用螺栓等進(jìn)行固定，造成的安裝不到位而產(chǎn)生的偏差。再比如：照度計(jì)沒有進(jìn)行定位管理，特別是10 m的低照度受光器，在測量高照度光源時(shí)，需要移動，移動后再次返回10 m處時(shí)，因沒有進(jìn)行有效定位管理，而產(chǎn)生的偏差。

3.2.5 環(huán)（環(huán)境）的變差

暗室整體的環(huán)境溫濕度不穩(wěn)定。如：空調(diào)配置過少造成，冬季暗室溫度過低，造成LED光源點(diǎn)燈后照度低下。另外暗室環(huán)境中的雜物所反射或者發(fā)出的干擾光線，也會造成受光器在接收信號時(shí)的干擾。此外，暗室中溫度控制用的空調(diào)在送風(fēng)狀態(tài)下和非送風(fēng)狀態(tài)下對照度計(jì)的干擾等等。

4 結(jié)語

綜上所述，為了提高配光試驗(yàn)精度，再現(xiàn)性的評價(jià)是不可忽略的一環(huán)。在實(shí)際操作中，我們應(yīng)該在確保再現(xiàn)性滿足控制限要求的前提下，盡可能的減少測量中的變差。endprint

摘 要：本文首先論述了再現(xiàn)性的定義，然后描述了車燈配光試驗(yàn)的內(nèi)容，最后通過實(shí)例分析了配光試驗(yàn)中再現(xiàn)性確認(rèn)的方法，論證了其在配光試驗(yàn)中的必要性以及在確保滿足再現(xiàn)性的基礎(chǔ)上盡可能的減少測量中的變差。

關(guān)鍵詞：再現(xiàn)性 配光試驗(yàn) 測量變差

中圖分類號：U463.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0111-01

近年來，汽車燈具的設(shè)計(jì)越來越明顯的向著個(gè)性化、復(fù)雜化趨勢發(fā)展；特別是在廣泛采用LED作為光源后，使得車燈的反射面設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。以LED作為光源的燈具不僅在配光穩(wěn)定性方面的控制要比以往的燈泡光源更加嚴(yán)格，而且在配光試驗(yàn)再現(xiàn)性方面的控制也比以往提出了更加嚴(yán)格的要求。

1 再現(xiàn)性的定義

在試驗(yàn)過程中，我們通常會考慮到試驗(yàn)的重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)重要的因素。大家可能會籠統(tǒng)的認(rèn)為重復(fù)性和再現(xiàn)性說的是一件事，其實(shí)它們之間是有區(qū)別的。雖然都是指同一試驗(yàn)對象的測量結(jié)果之間的一致性，但是其前提是不同的。重復(fù)性是在測量條件保持不變的情況下，連續(xù)多次測量結(jié)果之間的一致性；而再現(xiàn)性則是指在測量條件發(fā)生改變了的情況下，測量結(jié)果之間的一致性。簡而言之則可概括為：重復(fù)性是指由一個(gè)評價(jià)人，采用同一測量設(shè)備，多次測量同一個(gè)被測對象的同一特性所獲得測量值的變差；而再現(xiàn)性是指由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀器，測量同一被測對象的同一特性所獲得的測量平均值的變差。

在實(shí)際試驗(yàn)操作時(shí)，再現(xiàn)性指的是不同的操作者，采用相同的測量方法、設(shè)備、在相同的環(huán)境條件下，測量同一被測量對象，其重復(fù)測量結(jié)果之間的一致性。一般再現(xiàn)性其測量條件的改變只限于操作者的改變，而在配光試驗(yàn)中，影響再現(xiàn)性的因素卻不僅限于操作者。

2 汽車燈具的配光試驗(yàn)

汽車燈具的配光性能的優(yōu)劣直接會影響到車輛和人身安全，所以在各個(gè)國家汽車燈具都屬于法規(guī)強(qiáng)制管理的安全配件。配光試驗(yàn)就是評價(jià)汽車燈具的配光性能的試驗(yàn)，是汽車燈具的各種性能評價(jià)項(xiàng)目中最重要的試驗(yàn)。在汽車燈具的配光試驗(yàn)中，通常會按照光源的照度值將試驗(yàn)對象分為兩大類：高照度光源和低照度光源。高照度光源通常指的是前照燈，如前照燈中的近光、遠(yuǎn)光燈等；低照度光源通常指的是信號燈，如后尾燈中的行車燈、剎車燈等。

高照度光源和低照度光源在實(shí)施配光試驗(yàn)時(shí)，都要根據(jù)汽車燈具的最終使用國家及地區(qū)所適用的法規(guī)進(jìn)行評價(jià)，各國的具體要求雖然有所差異，配光方法也不盡相同，但是配光試驗(yàn)的步驟大體是一致的?？筛爬椋涸诎凳覍⒈粶y燈具按照實(shí)車狀態(tài)安裝在云臺上，調(diào)整云臺高度，使發(fā)光中心與受光器在一條水平線上，用規(guī)定的電壓點(diǎn)亮所要測量的光源，選擇配光系統(tǒng)所對應(yīng)的法規(guī)，進(jìn)行配光。從配光試驗(yàn)的步驟來看，該試驗(yàn)好像并不是一個(gè)容易產(chǎn)生變差的試驗(yàn)，而在實(shí)際操作過程中能夠產(chǎn)生變差的因素卻很多。

3 配光試驗(yàn)中的再現(xiàn)性

配光試驗(yàn)的通常會在暗室中實(shí)施，在一個(gè)理論上完全是暗黑的條件下配光。普通暗室的布局如圖1。

3.1 配光試驗(yàn)中的測量變差

假設(shè)在上圖的暗室中，由操作者A、B、C、D、E五位操作者分別對同一型號燈具，同一側(cè)剎車燈（LED）的照度最大值進(jìn)行評價(jià)。測量方法為：采用GB規(guī)格，使用10 m受光器，光源在正式測量前點(diǎn)燈30 min，使用治具燈具安裝在云臺上，那么他們的測量得到了圖2的結(jié)果。從該結(jié)果可以看出五位操作者的測量結(jié)

果并不是完全一致的，著雖然符合我們再現(xiàn)性評價(jià)的規(guī)律，偏差范圍也許也在控制范圍內(nèi)。這些數(shù)據(jù)只是各種變差相互作用而得到的結(jié)果，我們在評價(jià)配光再現(xiàn)性時(shí)，通常會通過計(jì)算到了在控制范圍內(nèi)的結(jié)果后，就結(jié)束了工作。但是，在LED光源被廣泛運(yùn)用的今天，在得到了滿足控制要求的結(jié)論后，尋找變差產(chǎn)生的原因，降低由于變差的影響，對配光結(jié)果的干擾也是不容忽視的課題。（如圖2）

3.2 再現(xiàn)性分析的必要性

對于配光試驗(yàn)來講，產(chǎn)生變差的原因可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個(gè)方面去分析。以上例為例，進(jìn)行簡單的分析

3.2.1 人的變差

以尋找剎車燈最大值為例：五位操作者因各自的視力不一致和大腦對數(shù)據(jù)信號的反應(yīng)速度不一致，就會在手動調(diào)整云臺尋找最大值的過程中可能會產(chǎn)生偏差，雖然他們測量的照度結(jié)果接近，但是最大值所在的確切位置不一定都是一致的。

3.2.2 機(jī)（設(shè)備）的變差

配光測量系統(tǒng)中的所有設(shè)備都需要使用電作為動力，但當(dāng)輸入電壓如果不穩(wěn)定會造成照度值的偏差。此外，云臺的旋轉(zhuǎn)定位精度也影響到配光的結(jié)果。

3.2.3 料（被測對象）的變差

配光試驗(yàn)用的燈具的加工一致性，也影響會給測量結(jié)果帶來偏差。

3.2.4 法（方法）的變差

比如：配光用治具雖然被固定在了正確的位置，但是，安裝在治具上的燈具，沒有采用螺栓等進(jìn)行固定，造成的安裝不到位而產(chǎn)生的偏差。再比如：照度計(jì)沒有進(jìn)行定位管理，特別是10 m的低照度受光器，在測量高照度光源時(shí)，需要移動，移動后再次返回10 m處時(shí)，因沒有進(jìn)行有效定位管理，而產(chǎn)生的偏差。

3.2.5 環(huán)（環(huán)境）的變差

暗室整體的環(huán)境溫濕度不穩(wěn)定。如：空調(diào)配置過少造成，冬季暗室溫度過低，造成LED光源點(diǎn)燈后照度低下。另外暗室環(huán)境中的雜物所反射或者發(fā)出的干擾光線，也會造成受光器在接收信號時(shí)的干擾。此外，暗室中溫度控制用的空調(diào)在送風(fēng)狀態(tài)下和非送風(fēng)狀態(tài)下對照度計(jì)的干擾等等。

4 結(jié)語

綜上所述，為了提高配光試驗(yàn)精度，再現(xiàn)性的評價(jià)是不可忽略的一環(huán)。在實(shí)際操作中，我們應(yīng)該在確保再現(xiàn)性滿足控制限要求的前提下，盡可能的減少測量中的變差。endprint