車輛性能試驗(yàn)用簡(jiǎn)易太陽(yáng)模擬器的研制

SPSS分析中選擇Student-Newman-Keuls法（簡(jiǎn)稱S-N-K法，進(jìn)行所有各組均值間的配對(duì)比較），因素A位置的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果為顯著值sig.=0.079>0.05，可以認(rèn)為5個(gè)水平之間的面積均數(shù)無(wú)差異，面積4-2-1- 3-5增加（最大與最小面積差0.2mm2）。因素B高度的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果為顯著值sig.=0.498>0.05，可以認(rèn)為9個(gè)高度水平上的面積均數(shù)之間無(wú)顯著差異，面積隨著高度增加而減少（最大與最小面積差0.3mm2）。

綜上試驗(yàn)結(jié)果表明不同高度、不同位置下，擋片的投影面積大小沒(méi)有明顯差異，證明系統(tǒng)輸出的光在透鏡面積大小輸出范圍里面，具有一定平行性的。

2）h2不變（28.5cm），H變化（H=45～95cm，高度每10cm遞增，共6個(gè)位置），5個(gè)位置下（均勻分布標(biāo)準(zhǔn)擋片）的測(cè)量。

利用SPSS進(jìn)行雙因素（位置、高度）方差分析，討論兩因素（位置5個(gè)水平，高度6個(gè)水平）對(duì)面積的影響是否顯著。結(jié)果為因素A位置的顯著值sig.=0.803>0.05，故可以認(rèn)為不同位置之間的面積沒(méi)有顯著差異；因素B高度的顯著值sig.= 0.661>0.05，故可以認(rèn)為不同高度之間的面積沒(méi)有顯著差異。

經(jīng)過(guò)S-N-K法分析，因素A位置的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果為顯著值sig.=0.711 >0.05，可以認(rèn)為5個(gè)水平之間的面積均數(shù)無(wú)差異，面積4-5-1-2-3增加（最大與最小面積差0.2mm2）。因素B高度的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果為顯著值sig.=0.721>0.05，可以認(rèn)為6個(gè)高度水平之間的面積均數(shù)無(wú)差異，面積隨著高度增加而減少（最大與最小面積差0.1mm2）。

綜上試驗(yàn)結(jié)果表明不同位置下、不同高度，擋片的投影面積大小沒(méi)有明顯差異，證明系統(tǒng)輸出的光在透鏡面積大小輸出范圍里面，具有一定平行性的。

2.2 直射能量P的差異

1）H不變，h2變化

無(wú)擋片的情況：H＝97.5mm不變，能量P平均值為2.22，基本為恒值，標(biāo)準(zhǔn)偏差STDEV=0.103。

有擋片的情況：直射光已經(jīng)被黑體擋片擋住，傳感器測(cè)量的結(jié)果是散射光的大小。

利用SPSS進(jìn)行雙因素（位置、高度）方差分析，討論兩因素（位置5個(gè)水平，高度9個(gè)水平）對(duì)能量的影響是否顯著。結(jié)果為因素A位置的顯著值sig.=0.0000.01，故可以認(rèn)為位置之間有極顯著差異；因素B高度的顯著值sig.=0.000 0.01，故可以認(rèn)為高度之間有極顯著差異。

經(jīng)過(guò)S-N-K法分析，因素A位置的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果，可以認(rèn)為12-534增加（最大與最小能量差0.05mm2）位置水平之間的均數(shù)有差異。表明不同位置下，散射能量有明顯差異，證明系統(tǒng)輸出的光不均勻，可能與光源燈杯形狀（反射光）有關(guān)，可能擋片面與傳感器面不平行，可能光源面與擋片面不平行，可能光源與透鏡不聚焦，可能光源不是點(diǎn)光源。因素B高度的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果，可以認(rèn)為9個(gè)高度水平相互之間的均數(shù)有差異12-234-345-67-78-89，且能量P與高度成正比（最大與最小能量差0.12mV），表明不同高度的擋片的散射的特性：同一黑體平面遮擋下，高度越大，散射值越小。

2）h2不變，H變化

無(wú)擋片的情況：反映總輻射的變化（能量變化）。P隨著高度的增加而減小，5個(gè)位置的H―P的對(duì)數(shù)模型回歸的是Y＝-lnX+b，反映空間介質(zhì)的遮擋作用。

有擋片的情況：反映不同高度太陽(yáng)下的散射能量變化。

從上表看出：因素A位置的顯著值sig.=0.0000.01，故可以認(rèn)為位置之間有極顯著差異；因素B高度的顯著值sig.=0.065>0.05，故可以認(rèn)為不同高度之間沒(méi)有顯著差異。

經(jīng)過(guò)S-N-K法分析，因素A位置的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果，可以認(rèn)為2513-5134增加（最大與最小能量差0.16mV）位置水平之間的均數(shù)有差異。表明不同位置下，散射能量有明顯差異。因素B高度的不同水平間的多重平均數(shù)比較的結(jié)果，可以認(rèn)為6 個(gè)高度水平相互之間的均數(shù)有差異85.95.75.65-55-45，且能量P與高度成正比（最大與最小能量差0.16mV），表明高度太陽(yáng)下的散射能量變化：太陽(yáng)高度越大，散射越大。

3）有擋片與無(wú)擋片的差異

利用SPSS進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)（paired-sample T test），討論兩樣品在相同條件下，兩種不同處理是否有顯著差異。有擋片－無(wú)擋片的能量比較的T檢驗(yàn)結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)差＝0.11，顯著值sig.= 0.000.01，可以認(rèn)為兩者之間的均數(shù)有極顯著的差異。其中，有擋片的能量全部在0.4mV以內(nèi)，而無(wú)擋片的能量全在2mV。在直射的實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)置閥值，低于0.5mV為0，高于2mV為1。

3 結(jié) 論

平行光源平行度和能量實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明不同高度、不同位置下，擋片的投影面積大小沒(méi)有明顯差異，證明系統(tǒng)輸出的光是比較均勻和具有一定平行性的。另外，有擋片與無(wú)擋片之間的能量存在明顯差異，證明直射能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試驗(yàn)環(huán)境中散射的能量。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：設(shè)計(jì)出一套簡(jiǎn)易有效的太陽(yáng)平行光模擬器，達(dá)到車輛試驗(yàn)對(duì)光線的平行度的要求，節(jié)約成本。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益20萬(wàn)元。