光學性能測試的案例
車輛性能測試02：漢航NTS.LAB TSA 換擋性能測試系統
一、引言
汽車工業領域各項新技術蓬勃發展，但始終未變的是車輛為人服務，因此駕駛感受和乘坐感受始終是車輛性能的兩個重要指標。
漢航NTS.LAB TSA換擋性能測試系統適用于乘用車、商用車的手動擋與自動擋車型，車輛換擋性能的測試是評價整車技術水平和用戶體驗的重要環節之一。換擋性能直接影響駕駛操控性、動力傳遞效率、舒適性以及燃油經濟性，是變速系統設計與優化的核心指標。通過科學化的測試流程與高精度數據分析，可確保變速器在不同工況下的穩定性與可靠性，為車輛性能的持續改進提供技術支撐。
二、系統組成
漢航NTS.LAB TSA換擋性能測試系統適用于乘用車、商用車的手動擋與自動擋車型，涵蓋選/換擋行程-力測試、擋位剛度測試、斜向換擋測試、擋位間隙測試、離合特性測試等十余項關鍵測試項目。該系統通過漢航高精度數據采集硬件Hunter Box與漢航NTS.LAB多功能軟件平臺協同工作，實現從數據采集到分析的全程閉環，為換擋性能的量化評價與優化提供完整解決方案。
1.漢航獵人列高精度數據采集硬件Hunter Box
基于LXI A類總線架構，配備8個模擬量輸入通道、4個信號源輸出通道及4個轉速輸入通道，支持最高204.8kHz獨立采樣率。內置FPGA模塊與DSP處理器，同步采集CAN、CAN-FD及IMU慣導信號，確保動態數據的高效傳輸與實時處理。
2.專用傳感器組
a) 力傳感器：精確測量換擋桿與踏板的操作力。
b) 位移傳感器：記錄換擋桿、踏板的行程軌跡與位置變化。
c) 車速、加速度傳感器：監測換擋過程中車輛的速度及加速度波動。
3.系統工裝
包含支撐工裝、換擋工裝、踏板工裝等模塊化組件，通過高剛度固定支架確保傳感器在動態測試中的穩定性，消除振動干擾對數據精度的影響。
展開 漢航車輛性能測試之滑行測試模塊
測試人員可據此快速篩選出符合要求的基準速度點；針對多組往返測試數據，表格自動計算每組測試的平均滑行時間，為后續阻力系數計算提供核心數據。
界面支持“顯示原始數據”“全選”“排序”等便捷操作，測試人員可根據需求查看原始測試數據，驗證統計數據的準確性；同時，系統支持按統計準確度排序，快速定位高可靠性的基準速度點，提升數據分析效率。此外，軟件內置車輛標準選擇功能，可根據測試需求選擇國六等對應標準，系統自動匹配標準要求的速度步長與統計規則，確保基準速度點選擇符合標準規范。
4.5 數據分析界面
數據分析界面是滑行測試的關鍵數據報告展示窗口，漢航NTS.LAB軟件依托內置的漢航智能化算法，實現測試數據的自動化分析、阻力系數精準解算及結果優化，為車輛性能評估提供核心依據。界面集中了“參數設置+結果計算+報告生成”全流程功能，無需人工干預即可完成從原始數據到核心數據局指標的自動報告。
在測試條件設置區，可輸入車輛基準質量、旋轉質量、大氣壓力、測試環境溫度等關鍵參數，系統自動結合測試數據進行環境校正，消除大氣條件、溫度等環境因素對測試結果的影響；針對阻力系數計算，系統內置二次回歸結合最小二乘法算法，自動基于基準速度點的滑行時間與速度數據，解析和計算數據得到道路阻力系數a、b、c，生成完整的道路阻力模型F=a+bv+cv2。
界面核心區域為結果展示區，清晰呈現阻力系數、統計準確度、往返平均時間、標準偏差、阻力系數等核心指標；此外，軟件具有曲線擬合功能，可自動繪制F-V（阻力-速度）趨勢線，直觀呈現阻力隨速度的變化規律，幫助工程師快速評估車輛行駛阻力特性。
展開 整車性能測試在環境艙中測試哪些內容？
在汽車工業的發展進程中，整車性能測試是保障車輛質量與安全性的關鍵環節。環境艙作為模擬極端環境條件的重要設備，能夠讓車輛在實驗室環境下經受各種嚴苛考驗，幫助工程師全面評估車輛在不同環境下的性能表現。那么，整車性能測試在環境艙中究竟測試哪些內容呢？
一、溫度適應性測試
溫度對汽車各系統的影響至關重要。環境艙可以模擬從零下 40℃的嚴寒到零上 60℃的高溫等極端溫度環境。在低溫測試中，主要檢測發動機冷啟動性能，觀察發動機在低溫下能否順利點火、啟動是否平穩、各部件是否存在異響；測試電池性能，查看低溫環境下電池的放電能力、續航里程是否大幅下降，以及電池管理系統能否正常工作；檢查橡膠部件，如輪胎、密封條等在低溫下是否變硬、變脆，導致密封性能下降或輪胎抓地力減弱。高溫測試則側重于發動機的散熱性能，判斷在高溫環境下發動機是否會出現過熱現象，冷卻系統能否有效控制發動機溫度；空調系統的制冷效果，檢驗其能否在高溫下快速降溫，為駕乘人員提供舒適的環境；內飾材料的耐熱性，防止內飾在高溫下散發有害氣體，出現變形、褪色等情況。
二、濕度與腐蝕測試
高濕度環境容易導致車輛金屬部件生銹、電子元件受潮損壞。環境艙能夠模擬高濕度環境，將車輛置于其中，通過監測車身金屬件的腐蝕程度，如底盤、車架等部位的銹蝕情況，評估車身的防腐工藝是否達標；檢查電子控制單元（ECU）、傳感器等電子元件在高濕度環境下的工作穩定性，確保其不會因受潮而出現故障，影響車輛的正常運行。此外，還會進行鹽霧測試，模擬沿海或冬季撒鹽除冰道路環境，檢測車輛防銹涂層和金屬部件的抗腐蝕能力，保障車輛在惡劣環境下的使用壽命。
三、氣候模擬測試
除了溫度和濕度，環境艙還可以模擬多種復雜氣候條件。
展開 慧通測控汽車門鎖測試系統：力學性能測試系統解決方案
汽車門鎖作為汽車被動安全體系的核心部件，其性能可靠性直接關乎駕乘人員的生命安全，而極端溫度環境下的力學性能表現，更是衡量門鎖品質的關鍵指標。在汽車產業對零部件測試要求日益嚴苛的當下，北京沃華慧通測控技術有限公司推出的汽車門鎖測試系統（高低溫環境），以專業的測試方案、精準的技術參數和貼合國標要求的設計，為汽車門鎖的力學性能檢測提供了智能化解決方案，成為汽車零部件檢測領域的重要利器。
設備整體設計：適配極端環境，布局科學便捷
這款測試系統專為汽車門鎖力學性能測試打造，核心由測試軸及夾具調整臺構成，測試工位采用獨立模組設計，常溫狀態下測試模組置于控制柜上方，布局緊湊且操作便捷。
為應對不同氣候工況下的門鎖性能檢測需求，設備可靈活配置高低溫箱，能精準控制被測樣品處于 - 40℃至 85℃的極端溫度環境中完成測試，完美模擬北方極寒、南方高溫等不同地域的實際使用場景，有效驗證門鎖在溫度劇烈變化下的性能穩定性。
測試標準與工作原理：貼合國標，數據精準可視化
遵循國標檢測，結果權威合規
系統嚴格遵循GB 15086-2013《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法》，該標準為汽車門鎖檢測核心依據，確保測試結果的權威性和合規性，為汽車零部件企業產品研發、質量把控提供符合行業規范的檢測支撐。
核心驅動原理，全維度檢測性能
系統核心測試軸由伺服電機驅動，通過電缸帶動鋼絲繩拉動鎖芯開關，設備末端搭載高低溫測力傳感器，測試過程中，傳感器捕捉的力與位移數據配合軟件運算，可自動繪制力與位移曲線圖，實現測試數據可視化、直觀化。
展開 
車輛性能測試03：漢航NTS.LAB車輛滑行測試系統
引言
在汽車工程領域，嚴謹準確評估車輛性能對車輛設計、研發、生產及安全使用至關重要。車輛滑行測試系統作為關鍵測試工具，可為汽車工程師與制造商提供車輛動力學性能、燃油經濟性、制動系統效能等多維度的核心數據。通過測試分析車輛實際行駛中的滑行狀態，該系統能夠深入解析車輛在不同工況下的性能表現，進而為車輛優化改進提供科學參數依據。
傳統滑行測試主要依賴試驗場人工操作，存在重復性差、精度受限、效率低等缺陷。漢航車輛滑行測試系統NTS.LAB通過高精度傳感器、衛星定位設備、高精度數據采集系統及滑行測試自動化測量分析軟件，顯著提升測試效率與數據質量。
適配乘用車、商用車等多種車型
不同車型車輛在外形設計、車身尺寸、重量分布等方面存在顯著差異，這些參數直接影響車輛的空氣動力學性能與滾動阻力。為確保測試精度，需在滑行測試前詳細測量并記錄車輛基本參數，依據車輛實際狀況選擇適配的測試模型與計算方法。此外，應嚴格檢查輪胎、制動系統、傳動系統等機械部件的運行狀態。針對不同車型及車況，建立專項數據庫，通過海量測試數據積累與分析，持續優化測試模型，提升測試結果的準確性。
車輛滑行測試系統的工作原理
車輛滑行測試基于牛頓運動定律。車輛處于滑行狀態時，其運動受多重阻力影響，主要包括滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力及傳動系統內部摩擦力。滾動阻力源于輪胎與路面間的相互作用，其大小與輪胎材質、氣壓、路面狀況及車輛載荷相關；空氣阻力由車輛行駛時與空氣的相互作用產生，與車輛外形、速度及空氣密度密切相關；坡度阻力取決于道路坡度與車輛質量；傳動系統內部摩擦力則涉及變速器、差速器等部件的機械損耗。
在滑行測試過程中，系統通過高精度的傳感器實時監測車輛的速度、加速度、位移以及時間等參數。當車輛達到設定的初始滑行速度后，駕駛員將車輛切換至空檔使車輛自由滑行。
展開 [NEWSLETTER] 基于干涉的光學測試系統
?為了對結構表面進行高精度檢查（通常用于半導體行業），可以使用基于干涉效應的光學測試系統。對這些設置的完整模擬需要包括所有物理光學效應，如結構處的衍射、相干性以及在圖像平面上產生的干涉。為了幫助光學工程師完成這項任務，快速物理光學軟件VirtualLab Fusion提供了一系列工具，包括系統中的衍射和非序列建模。
隨著新版本2023.1的發布，我們還提供了一種新的探測器概念，允許用戶直接根據場信息計算可能感興趣的任何物理量。為了了解所有這些工具的是如何工作的，我們展示了以下兩個示例。在第一個例子中，使用高NA物鏡檢查非對稱微結構晶片，而在第二個例子中我們使用不同形狀的測試表面顯示了來自經典斐索干涉儀的輻照度圖案。
用于微結構晶片檢測的光學系統
該用例顯示了高NA晶片檢測系統的快速物理光學模擬，該系統通常用于半導體工業中檢測晶片上的缺陷。
光學檢測用的斐索干涉儀
借助非連續場追跡技術建立了斐索干涉儀，并顯示了來自幾個不同測試表面的干涉條紋。
展開 [VirtualLab] 菲索光學測試干涉儀
摘 要
斐索干涉儀是工業中常見的光學計量設備，它們通常用于光學表面質量的高精度測試。 借助VirtualLab Fusion中的非順序追跡，我們構建了一個菲索干涉儀，并利用它測試了不同的光學表面，例如圓柱形和球形。 可以看出，產生的干涉條紋對表面輪廓具有敏感性。
建模任務
傾斜平面下的觀測條紋
圓柱面下的觀測條紋
球面下的觀測條紋
VirtualLab Fusion 視窗
VirtualLab Fusion 流程
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
詳細閱讀
-Laser-Based Michelson Interferometer and Interference Fringe Exploration
-Mach-Zehnder Interferometer
展開 菲索光學測試干涉儀
摘 要
斐索干涉儀是工業中常見的光學計量設備，它們通常用于光學表面質量的高精度測試。 借助VirtualLab Fusion中的非順序追跡，我們構建了一個菲索干涉儀，并利用它測試了不同的光學表面，例如圓柱形和球形。 可以看出，產生的干涉條紋對表面輪廓具有敏感性。
建模任務
傾斜平面下的觀測條紋
圓柱面下的觀測條紋
球面下的觀測條紋
VirtualLab Fusion 視窗
VirtualLab Fusion 流程
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
三維光學測量技術在汽車車橋加載測試中的應用
從汽車誕生的那一天起，疲勞耐久就是整車的重要性能。
汽車車橋（又稱車軸）通過懸架與車架（或承載式車身）相連接，其兩端安裝車輪。車橋的作用是承受汽車的載荷，維持汽車在道路上的正常行駛。作為底盤上的重要部件，其工作環境復雜，容易損壞，甚至會出現斷裂，因此車橋的結構優化以及疲勞分析研究成為了一個重點問題。
對于新設計制造的車橋，需要利用專門的高動態性能固定試驗臺進行模擬加載試驗，檢測各項工作性能和可靠性指標。由于車橋的工作參數變化范圍大，工況復雜多變，傳統的測量方式難以精確地測試其關鍵部位的變形和裂紋出現位置。
在過去，在車橋加載測試中使用傳統的應變計來檢測關鍵部位的變形和裂紋，要測量較多點的變形，需要安裝眾多的位移傳感器，使用非常麻煩，精度不高。
在測試之前，難以預測哪里是關鍵部件變形部位，無法準確測得結構最大應變位置。而且在測試之前，需要預先判斷哪里是關鍵部件變形部位，然后再布置應變片，很難收集到高質量、可靠的測量數據。
三維光學測量方案
采用三維光學測量技術，可以通過全場非接觸式測量方式，測試關鍵部位變形和損傷的起始位置，并實時記錄車橋結構表面的全場變形。能直觀地看到測量區域內全部的位移應變數據色譜圖，獲取全場數百萬個點的位移應變數據，而不是位移計或者應變片僅有的幾十個讀數。
基于車橋制造商客戶的需求，新拓三維技術工程師分別采用XTDIC三維全場應變測量系統、XTDP三維攝影測量系統，測試車橋在兩端施加載荷的工況過程中，結構表面的位移變化以及部件材料的應變變化。
同時，在測試現場，對新拓三維XTDIC系統進行了精度驗證。通過在車橋表面采用XTDIC系統和布置應變片同時采集數據，經分析同一位置應變片數據與XTDIC系統所測數據精度差異均在50個微應變以內，使用XTDIC系統可以測得全方位、高質量的數據結果。
展開 美國防部將測試衛星與無人機之間的光學通信
美國防部將測試衛星與無人機之間的光學通信
【美國航天新聞網站2021年6月2日報道】美國通用原子公司為美國防部太空發展局研發兩顆立方體衛星，將用于演示衛星之間、衛星與軍用無人機之間的光學通信。
兩顆衛星將于6月內，搭乘太空探索技術公司“獵鷹”-9號火箭飛往太陽同步軌道。每顆立方體衛星都具有一個C波段雙波長光學通信終端和一個紅外有效載荷，將嘗試與MQ-9無人機（在不同高度飛行）的光學終端進行通信。
在為期兩周的演示過程中，將評估數據傳輸率、信息差錯率、數據采集時間等，測試無人機的光學終端在機動過程中能否始終接收指示并持續采集、傳輸數據。
該演示驗證是使用光學通信，直接向武器和作戰人員提供低延遲、安全數據的第一步，未來有望實現衛星與其他軍事平臺之間的無縫連接。
展開 面向光柵薄膜光學性能探究的Rsoft建模與仿真
光柵薄膜被廣泛運用于光伏發電，光學薄膜和減反射涂層的場景中。不同的光柵尺寸設置可以達到不同的減反射效果。本案利用Rsoft軟件介紹光柵薄膜的建模與仿真。
1. 新建仿真模塊
Simulation tool選擇DiffractionMOD，即衍射模塊求解工具。由于目標模型是周期性光柵結構，一次仿真Dimension選擇2D。
2. 添加模型結構幾何體
點擊segment后在需要建立的位置畫出該幾何體的大致樣子，主要是確定幾何體的兩個端位置。
右擊生成的幾何體，具體編輯其尺寸和材料屬性。在模塊尚未引入任何材料的前提下，需要添加接下來使用的材料。點擊Materials控件，進入編輯材料。
本模型中光柵基底為Si材料，光柵為InP材料，因此需要在材料庫中查詢半導體材料。雙擊semiconductor后展開材料庫，依次點擊選擇InP和Si后，點擊右方Use Material，將兩種材料引入模型。
在幾何體上依次編輯材料下拉框選擇屬性。
材料屬性定義完成后繼續定義幾何體尺寸。
*注意Rsoft軟件中長度單位默認為um。
3. 定義全局變量
在Rsoft中，一種方便確定各數值大小的方法是定義全局變量，使用全局變量進行數值大小確定，在依賴性較強的設置中非常實用。
點擊Edit Symbols，添加變量名稱和數值。
點擊New symbol后編輯變量名稱name和表達式。這里需要定義光柵常數即用period周期值表示，本案中設為1um。
4. 設定光柵和基底的寬度
同樣分別右擊光柵和基底，在Component Width中輸入該式。注意本案中光柵常數為1um，光柵寬為0.5um。
展開 
動力設備測試的“定盤星”：鑄鐵平板底座有何硬核應用？
在電機、發動機、水泵等動力設備的研發、生產檢測中，測試數據的度直接決定產品性能評估與質量管控。而鑄鐵平板底座，正是保障這類測試穩定開展的“定盤星”
動力設備測試的“定盤星”：鑄鐵平板底座有何硬核應用？
在電機、發動機、水泵等動力設備的研發、生產檢測中，測試數據的度直接決定產品性能評估與質量管控。而鑄鐵平板底座，正是保障這類測試穩定開展的“定盤星”——憑借強度、高穩定性、高精度的核心優勢，成為動力設備測試場景的剛需硬核裝備。本文從應用場景、技術支撐、核心價值三個維度，拆解其硬核應用邏輯，讀懂它為何能成為測試環節的“壓艙石”。
鑄鐵平板底座的硬核應用，本質是通過穩定基準與強承載能力，解決動力設備測試中的振動干擾、精度漂移、多工況適配三大核心痛點，其應用場景貫穿全測試流程。
一、核心測試場景：支撐，穩住測試基準
在動力設備性能測試中，底座是設備固定與精度基準的核心載體。以電機性能測試為例，無論是額定功率、扭矩、轉速等常規參數檢測，還是振動、噪聲等測試，都需將電機牢牢固定在鑄鐵平板底座上。底座經過雙重時效處理與加工，平面度誤差可控制在微米級，能提供統一穩定的基準面，避免設備安裝偏移導致的測試數據失真。
針對發動機這類高振動、高溫設備的測試，鑄鐵平板底座的阻尼性能與耐高溫穩定性優勢尤為突出。其HT250/HT300強度鑄鐵材質自身阻尼強，可吸收發動機運行時產生的高頻振動，減少振動對傳感器與測試儀器的干擾；加厚面板與網格狀加強筋結構，能輕松承載發動機重量，且在高溫工況下不易變形，確保長時間測試的精度穩定性。
在水泵、風機等流體動力設備測試中，鑄鐵平板底座可通過預留T型槽與定位孔，適配不同型號設備的固定需求，同時保障設備與管路連接的同軸度，避免因安裝偏差導致的流量、壓力測試數據偏差，為設備性能校準提供可靠支撐。
展開 大型綜合巡天望遠鏡LSST光學系統的性能分析
Sebag (NOAO) and the LSST Collaboration
文章來源：Performance and Analysis of the LSST Optical System
文章翻譯：訊技光電科技(上海)有限公司 http://www.infotek.com.cn/html/17/20161101753.html
LSST使用了一個改良的Paul-Baker三反射鏡光學設計，包含8.4m的主鏡、3.4m的次鏡和5m的第二次鏡。系統開始向更深、更寬范圍以及更快的任務演變。主和第二次級表面的曲率半徑很接近保障可以從單個基底制造兩個反射鏡。這種獨特的設計，稱為M1M3整料，在操作對準和改進的結構剛度期間，就減少自由度方面為其他環形主面提供了顯著的優勢。為三反射鏡望遠鏡提供了一個三元屈光校正器，在64cm平坦焦面上、在具有出色成像質量的6個光譜帶上產生3.5度全視場。最近的設計優化包括了三個相機鏡頭的零位補償檢驗，產生了更加簡單的參數配置，減少了次鏡的非球面性。并進行了透鏡位移、重力畸變、玻璃質量和制造誤差的光學效應的詳細分析，表明該系統在工業制造能力以內是很好的。雜散射光分析表明LSST能夠實現它的信噪比要求。在反射鏡、抗反射和濾波涂層的發展上已經取得進一步的成果，表明系統的吞吐量已經滿足了測量的深度要求并超過了濾波抑制要求。
反射鏡測試
第一和第三反射表面將制造成單個鏡坯，每個表面適用于光學計量標準。M1和M3之間關系實現是通過同步光學測試、激光跟蹤定位和機械偏心測量的組合實現的。
凸狀的二級鏡面限制為遠離一個球面19微米的非球面。在12個子孔徑內使用矩陣光學試驗可以測量該表面。在試驗中具有受限靈敏度的低階表面誤差可以很容易改正。
展開 汽車遠光燈性能提升遇瓶頸？OAS光學分析軟件輕松應對
通過該探測器收集的數據，設計團隊能夠直觀地了解遠光燈的光照分布情況，發現其中存在的問題，并針對性地對反射器的曲面進行優化調整，以不斷提升遠光燈的性能。
總結
本案例充分展示了 OAS 光學分析軟件在遠光燈反射器設計中的強大功能和應用價值。通過精確設置面屬性和光源參數，利用軟件的光線追跡技術，能夠準確模擬出遠光燈在特殊幾何結構和光學條件下的光線傳播情況，為設計人員提供詳細的光線分布數據，從而助力設計出符合法規要求、照明效果優良的遠光燈反射器。這種基于軟件模擬的設計方式，相較于傳統的試錯式設計方法，大大縮短了設計周期，降低了研發成本，提高了設計效率和產品質量 。
展開 汽車基本性能測試
imc數據采集設備應用于汽車基本性能試驗測量，包括舒適性、操作穩定性等的一些測試資料，跟大家分享一下。
汽車基本性能試驗應用2.rar
汽車基本性能試驗應用1.rar
