4.主流四轮定位仪简介
(1)激光四轮定位仪
某些物质原子中的粒子受光和电的激发后,便可以由低能级原子跃迁为高能级原子,变回低能级原子时的放射相位、频率、方向相同的光亦称作激光。激光以垂直的直线输出,决定了激光束测量范围较窄,无补偿而且需要人工计算推力线,其测量精度低,检测速度慢。因为光点与刻度之间的关系存在人为误差,而且激光很容易受外界干扰,因此,激光做四轮定位仪光源并不理想,另外激光对人的视力有一定的损害,目前已不生产激光定位仪。
(2)PSD四轮定位仪
PSD(Position Sensitive Detectors)位置敏感传感器是一块半导体感光板,有三个电极,一个在背面,另外两个在两端。当点状光照在感光板上,两端电极产生电流,电流与点状光照在感光板上的位置有关,计算机则根据两端流出的电流计算点状光照在感光板上的位置。如果环境光线和反射、折射光点也射入PSD感光板,则输出电流是感光板接收所有光的总和,便会产生错误信号。理论上在没有环境光的影响下,PSD可达到一定的精确度,但当PSD以连续电流输出时,无法有效分辩环境光的影响,测量精度的重复度便不好。PSD信号需要A/D转换,环境温度、电池电压变化均会影响A/D转换,也会降低测量精度和测量效果。因PSD产品精度和稳定性较差,需经常对设备进行校正,以前只有韩国采用这种技术。
(3)CCD四轮定位仪
CCD(Charge Couples Devices)充电耦合传感器是半导体数字元器件,一块硅片集成数千个各自独立的光敏元,光照射光敏元聚集光电子,通过移位的方式将光量输出,产生光位置和光强的信息。CCD的优点是测量精度高、无温度系数、使用寿命长、有良好的环境适应能力。数据采集部分称作测量探头,探头上装有CCD传感器和红外发射二极管,4个探头共有8个传感器和8个发射二极管。利用夹具将探头与轮辋固定,4个探头形成封闭的四边形。镜头前面装有滤光片,消除可见光对红外发射二极管亮点图像的干扰。探头将测量信号用无线发射器传输到机柜的接收器,再经COM口传输到主机。数据处理部分称作主机,主要包括计算机、电源及接口。主机的作用是实现用户操作指令,对传感器图像数据收集处理,将测量参数与原厂参数在显示屏上同时显示。
CCD又分红外线阵和红外面阵两种,线阵是在4个探头上安装红外发射二极管、三面反射镜、柱型透镜和线阵CCD,本方探头发射的红外线被对方探头的三面反射镜折回,经柱型透镜聚焦成与线阵CCD相交的线,测出本方探头相对于对方探头的角度,从而测出车轮定位的参数。目前,这种方法使用的最多。面阵是在四个探头安装红外发射二极管和面阵CCD,对方探头发射的红外线在本方探头面阵CCD上成像为点,点的水平坐标反映车轮前束角,垂直坐标反映车轮外倾角。
(4)COMS四轮定位仪
COMS(Complimentary Metal OxideSemiconductor)互补氧化半导体金属是较新的半导体结构,现在CMOS正在取代CCD成为摄像芯片的主流。和CCD一样,CMOS也有充电电容和相对应的储电电容,将接收的光能以电脉冲信号的方式输出。不同是充电与储存结构不同,CCD储存输出耦合是一个个像素按行、列送出,CMOS则内存可随机读出任何一个像素,这是最大的优点。但CMOS付出的代价是占用部分充电感光面做输送电路,降低了CMOS对光的敏感度,则需要用超亮灯源或增加曝光的时间来补偿。COMS的另一个优点是在太阳光下照常工作,CCD定位仪则在强光下无法测量。
(5)3D四轮定位仪
3D定位仪采用透视学原理与计算机信息处理技术,将四个目标反光板装在四个轮辋上,滚动车轮,由摄像机对目标反光板上的几何图形进行连续拍摄,计算机对几何图形的变化进行分析并运算得出定位参数,再由显示屏进行显示,是目前比较先进的测量方式。其优点是①精度更高,达到0.1mm/0.01°;②功能强大,除可测量传统参数外,还可测出轮偏距离参数,实现单轮定位、前束锁定测量、空气悬架车辆定位等;③操作简便,不受平台水平度、车身倾斜度影响,仅推动汽车或滚动车轮即可完成所有参数测量;④无需定期标定,可随意挪动使用;⑤故障率低,目标反光板无电子元器件、无需电池、无需数据传输,仅起图像反光作用;⑥电脑多为品牌高端配置,适应超大数据处理,性能稳定。