便攜式逆反射系數(shù)測(cè)試儀的研制.pdf

1、毫無(wú)疑問(wèn)，提高行人和司機(jī)的可視距離對(duì)于交通安全是非常重要的。近幾十年相關(guān)研究表明，天氣情況不好，自然光強(qiáng)度弱，可見(jiàn)度低時(shí)，行人的可視距離是高速路上正常行駛車(chē)輛減速距離的三分之一，而逆反射材料制作的交通標(biāo)識(shí)、機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身標(biāo)識(shí)和高能見(jiàn)度警示服可以提高機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員、行人的可視距離，因此被廣泛應(yīng)用在交通安全產(chǎn)品中。逆反射率是影響行人可視距離的主要變量，因此，精確測(cè)量由逆反射材料制作的交通安全產(chǎn)品的逆反射系數(shù)對(duì)保證交通安全有著很重要的意義。但是，由

2、于國(guó)外對(duì)逆反射系數(shù)測(cè)量的壟斷地位，測(cè)量逆反射系數(shù)價(jià)格昂貴，而國(guó)內(nèi)對(duì)測(cè)量?jī)x器的研究主要還是停留在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，很難滿足市場(chǎng)對(duì)逆反射系數(shù)測(cè)試儀的需求。
　　針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了一款基于相對(duì)測(cè)試法的便攜式逆反射系數(shù)測(cè)試儀完成對(duì)交通標(biāo)志、機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身標(biāo)識(shí)和高能見(jiàn)度警示服逆反射系數(shù)的測(cè)量。與基于絕對(duì)法測(cè)量研制的逆反射系數(shù)測(cè)試儀相比，本文研制的測(cè)試儀，在保證測(cè)量精度的情況下，具有便攜性，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)了智能化的功能，如自動(dòng)選擇量

3、程，自校準(zhǔn)，開(kāi)機(jī)自檢等。
　　本文首先對(duì)便攜式逆反射系數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行項(xiàng)目需求分析，提出測(cè)試儀的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。在測(cè)量光路的設(shè)計(jì)中，對(duì)多種測(cè)量方法進(jìn)行分析比較，并且選擇一種作為本文測(cè)試儀的研制方法。建立基于最小行車(chē)安全距離的逆反射系數(shù)測(cè)量角度的選擇模型，同時(shí)考慮視認(rèn)距離的影響、逆反射光場(chǎng)能量分布的影響，結(jié)合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選擇測(cè)試儀測(cè)量光路的入射角、觀測(cè)角。根據(jù)逆反射光場(chǎng)能量分布規(guī)律，重要元器件尺寸，采用三維建模進(jìn)行

4、光路光程等光路參數(shù)的模擬設(shè)計(jì)。在保證還原逆反射材料真實(shí)使用工況、提高測(cè)量精度、避免出現(xiàn)元器件遮光的前提下，盡量減小測(cè)量裝置的尺寸，實(shí)現(xiàn)便攜性。在硬件電路的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了以STM32F103C8T6單片機(jī)為核心的測(cè)量電路。在軟件的設(shè)計(jì)中，充分利用第三方開(kāi)發(fā)工具Keil MDK為STM32專門(mén)定制的開(kāi)發(fā)工具，調(diào)用其庫(kù)函數(shù)和定義結(jié)構(gòu)體，對(duì)變量進(jìn)行快速整體的操作。
　　為了保證測(cè)試儀的可靠度，本文對(duì)測(cè)量?jī)x進(jìn)行不確定度分析。對(duì)樣機(jī)測(cè)試過(guò)程中