光譜輻射儀 BTS2048-VL-TEC-WP

用于太陽可見光測量的室外光譜輻射儀

?緊湊型光譜輻射儀，非常適合高精度戶外可見分光光度計(jì)測量

?通過雜散光矩陣校正可以抑制雜散光

?帶溫度控制的防風(fēng)雨外殼

?加熱氣流，保持入口光學(xué)元件清潔干燥

光譜輻射儀 BTS2048-VL-TEC-WP

BTS2048-VL-TEC-WP BiTec 傳感器光譜儀，用于高質(zhì)量的戶外可見光測量

The BTS2048-VL-TEC-WP BTS2048-VL-TEC-WP 是一款高質(zhì)量的光譜輻射儀，其緊湊的設(shè)計(jì)和精心設(shè)計(jì)的光學(xué)、電子和機(jī)械接口使其成為高精度戶外可見光測量的理想選擇。由于其光譜儀設(shè)計(jì)和通過 Zong 或 Nevas 矩陣方法進(jìn)行的可選雜散光減少，它能夠以良好的雜散光減少性能測量太陽輻射。使用隨附的 S-BTS2048 應(yīng)用軟件，可以直觀地進(jìn)行精確的測量和數(shù)據(jù)分析。此外，對于紫外光譜范圍，可通過互補(bǔ)的 BTS2048-UV-S-WP 獲得高分辨率、甚至在減少雜散光方面更好的器件。

用于高-端光測量的 BiTec 傳感器

這款出色的光譜輻射儀的突出特點(diǎn)之一是其 BiTec 傳感器。它結(jié)合了光電二極管的特殊特性和薄型背照式 CCD 二極管陣列的特殊特性。通過對來自兩個(gè)傳感器的測量信號進(jìn)行雙邊校正，BiTec 傳感器可確保在較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的輻射和光譜輻射測量值（參見技術(shù)文章 BiTec 傳感器 ）。

基于高質(zhì)量背照式 CCD 探測器的光譜儀

光譜儀單元基于二極管陣列，可利用光譜響應(yīng)范圍在 190 nm 至 430 nm 之間。它具有 0.7 nm 的光學(xué)帶寬和 0.13 nm/像素的像素分辨率。由于采用薄型背照式技術(shù)，與傳統(tǒng)的前照式 CCD 芯片相比，這種 CCD 芯片的靈敏度要高得多。此外，CCD 采用一級冷卻 （1TEC） 以減少暗電流并提高 SNR。

精確的光譜輻射測量（高動(dòng)態(tài)和低雜散光）

為了促進(jìn) CCD 傳感器動(dòng)態(tài)范圍的最佳使用并克服大多數(shù)陣列光譜儀在 UV 范圍內(nèi)的問題，可以選擇表征和應(yīng)用 Zong 或 Nevas 雜散光減少方法。對于高動(dòng)態(tài)范圍，遙控濾光片轉(zhuǎn)盤（開放、閉合、OD1 和 OD2）位于光束路徑中，這增加了積分時(shí)間（2 μs 至 60 s）的高動(dòng)態(tài)性。

光譜 AOD（氣溶膠光學(xué)厚度）的精度

BTS2048-VL-TEC-WP 在同行評審論文中顯示了其高精度光譜 AOD 測量、可追溯校準(zhǔn)的高精度。

WP 表示防風(fēng)雨

BTS2048-VL-TEC-WP 的外殼專為戶外測量而設(shè)計(jì)。冷卻的背薄型 CCD 和光譜儀單元在第二個(gè)外殼中進(jìn)行溫度控制。在這個(gè)外殼中，濕度通過可更換的濾筒去除。為避免灰塵、雨水或雪沾到入口光學(xué)元件上，石英圓頂采用暖空氣吹干。

擴(kuò)散器窗口直接連接，而不是導(dǎo)光板

至于輸入光學(xué)元件，BTS2048-VL-TEC-WP 有一個(gè)帶有余弦校正視野的擴(kuò)散器窗口。沒有使用光導(dǎo)的事實(shí)提高了靈敏度和校準(zhǔn)穩(wěn)定性，這對于戶外使用來說是一個(gè)很大的優(yōu)勢。尤其是在設(shè)備的大小方面。將余弦校正視場的 f2 調(diào)整到小于 3% 使得使用 BTS2048-VL-TEC-WP 在絕對輻射測量變量中進(jìn)行直接測量成為可能

?輻照度 （W/m2）

?光譜輻照度 （W/（m2 nm））

最-先-進(jìn)的界面

BTS2048-VL-TEC-WP 通過 USB 2.0 或以太網(wǎng)接口進(jìn)行控制。在通信速度和電纜長度方面，以太網(wǎng)端口優(yōu)于 USB2.0 接口。此外，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備在 BTS2048-VL-TEC-WP 中進(jìn)行，以優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸速度。為此，它采用了一個(gè)獨(dú)立的高性能微處理器。數(shù)據(jù)和電源接口當(dāng)然也是防風(fēng)雨設(shè)計(jì)的。

具有靈活桌面結(jié)構(gòu)   的用戶軟件

BTS2048-VL-TEC-WP 交付內(nèi)容包括 S-BTS2048 用戶軟件。它必須提供的特色之一是用戶可以單獨(dú)配置的靈活桌面。這需要一個(gè)大雜燴，用戶可以從中選擇圖形和數(shù)字顯示窗口：

?以十進(jìn)制或科學(xué)表示形式自由定義的數(shù)字顯示。縮放功能。

?輻射、光譜和其他被測變量的數(shù)字顯示字段。

?所選測量參數(shù)的測量協(xié)議。

?光譜。縮放功能。

?數(shù)據(jù)記錄器?？s放功能。

?等。

可追溯的校準(zhǔn)  

BTS2048-VL-TEC-WP 及其附件的校準(zhǔn)由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 光學(xué)測量單位校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室參考國家和國際校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。由于設(shè)備尺寸小，因此可以輕松運(yùn)輸以進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

科學(xué)測量活動(dòng)

BTS2048-VL-TEC-WP 參與了  科學(xué)比較 ，以證明科學(xué)框架中測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

常規(guī)

簡短描述

高速 TE 冷卻 CCD 光譜儀，具有寬動(dòng)態(tài)范圍，適用于輻照度/照度的連續(xù)和脈沖測量，用于室外測量的可見光區(qū)域的光譜。

主要特點(diǎn)

緊湊的設(shè)備。BiTec 探測器，帶有背照式 TE 冷卻 CCD（2048 像素，2 nm 光學(xué)分辨率，電子快門）和帶 V（lambda） 濾波器的硅光電二極管。光帶寬校正 （CIE214）。帶有快門和衰減濾鏡的濾鏡輪。具有余弦視野的漫射器窗口的輸入鏡頭。戶外使用的外殼。

測量范圍

光譜：0.5 lx 至 1,000,000 lx，280 nm 至 1050 nm。

積分：0.1 lx 噪聲信號高達(dá) 3E8 lx，光度 360 nm 至 830 nm

典型應(yīng)用

CCD 光譜輻射儀，用于科學(xué)測量、太陽能電池、戶外測量、開發(fā)任務(wù)。

校準(zhǔn)

工廠校準(zhǔn)。可追溯至國際校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品

測量數(shù)量

光譜輻照度 （W/（m2 nm））、照度 （lx）、峰值波長、光譜功率分布的計(jì)算量等。

傳感器

精度等級 B 符合 DIN 5032 和 CIE No. 69 標(biāo)準(zhǔn)

精度等級 A，f1'、u、f3 和 f4，符合 DIN 5032 和 CIE No. 69

輸入光學(xué)元件

擴(kuò)散器，余弦校正視野 （f2 ≤ 3 %）

濾光片轉(zhuǎn)盤

4 個(gè)位置（打開、關(guān)閉、OD1、OD2）。用于遠(yuǎn)程暗電流測量和動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展。

比特克

可以使用二極管和陣列進(jìn)行并行測量，從而通過二極管對陣列進(jìn)行線性校正，并通過 a*（sz（λ）） 分別通過 F*（sz（λ）） 在線校正二極管的光譜失配。

校準(zhǔn)

光譜輻照度響應(yīng)度 （280 - 1050） nm。標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn) （350 - 1050） nm?？蛇x校準(zhǔn) （280 - 1050） nm。

光譜檢測器

積分時(shí)間

2 μs - 60 s *1

光譜范圍

（280 -1050） 納米

光帶寬

2 納米

像素分辨率

~0.4 nm/像素

像素?cái)?shù)

2048

芯片

單級冷卻高靈敏度背照式 CCD 芯片

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

16 位（25 ns 指令周期時(shí)間）

峰值波長

± 0.2 納米

主波長

± 0.5 納米 *2

± 0.0015（標(biāo)準(zhǔn)光源 A）

± 0.0020 （普通 LED）

重復(fù)性 Δx 和 Δy

± 0.0001

ΔCCT

標(biāo)準(zhǔn)光源 A 30K;LED 高達(dá) +/- 1.5 %，具體取決于 LED 光譜

帶通校正

支持?jǐn)?shù)學(xué)在線帶通校正

線性

完-全線性化芯片 >99.6%

雜散光

2E-4*3

基線噪聲

5 克拉 *4

信 噪 比

5000        *5

動(dòng)態(tài)范圍

>10 星等

光譜輻照度響應(yīng)范圍

（1E-6 - 1E5）W/（m2nm） *6*7

CRI （顯色指數(shù)）

Ra 和 R1 至 R15

典型測量時(shí)間

10 lx 2,5 秒 *10

100 lx 250 毫秒 *10

1000 lx 25 毫秒 *10

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

16 位

集成檢測器

濾波器

光譜響應(yīng)度與精細(xì)的 CIE 光度匹配。通過光譜測量數(shù)據(jù)在線校正光度匹配（光譜不匹配因子校正）。

測量時(shí)間

（0.1 - 6000） 毫秒

測量范圍

七 （7） 個(gè)測量范圍，具有卓-越的偏移校正

測量范圍

最大可測量照度值 3E8lx *7

噪聲等效照度值 1E-1lx

校準(zhǔn)

照度 +/- 2,2 %

f1' （光譜失配）

≤ 6 % （未校正）

≤ 3 % （f1' a*（sz（λ）） 分別為 F*（sz（λ）） 由光譜數(shù)據(jù)校正，由 BTS 技術(shù)自動(dòng)完成）

圖

雜項(xiàng)

微處理器

32 位設(shè)備控制，16 位 CCD 陣列控制，8 位光電二極管控制

接口

USB V2.0、以太網(wǎng)（LAN UDP 協(xié)議）、RS232、RS485

數(shù)據(jù)傳輸

標(biāo)準(zhǔn)，通過以太網(wǎng) 7 毫秒，通過 USB 2.0 140 毫秒，2048 個(gè)浮點(diǎn)數(shù)組值

輸入接口

2 個(gè) （0 - 25） VDC，1 個(gè)光耦合器隔離 5 V / 5 mA

輸出接口

2 個(gè)集電極開路，最大 25 V，最大 500 mA

觸發(fā)

包含觸發(fā)輸入（不同選項(xiàng)、上升沿/下降沿、延遲等）

軟件

用戶軟件 S-BTS2048

可選的軟件開發(fā)套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView .dll 的用戶軟件設(shè)置。

電源

帶電源：直流輸入 5V （±10 %），700 mA

帶 USB 總線 （500mA） *8

尺寸

直徑： 160 毫米

高度： 222 毫米

（見圖）

重量

2.85 千克

安裝

三腳架和 M6 螺紋

前適配器 UMPA-1.0-HL，用于積分球端口框架 UMPF-1.0-HL

溫度范圍

儲存：（-10 至 50）°C

作：（-25 至 50）°C *9

穩(wěn)定性

WP 外殼內(nèi)部（電子元件）：≤ ± 1 °C

CCD 芯片：≤ ± 0.25 °C

住房

分光輻射儀單元：IP67

室外外殼本身：IPx5

信息

*1 建議對積分時(shí)間的每次變化執(zhí)行新的暗信號測量

*2 典型值，主波長的不確定性取決于 LED 的光譜分布

*3 典型值，在冷白寬帶 LED 峰值左側(cè) 100nm 處測量

*4 *5 典型值，在 4ms 測量時(shí)間和陣列的滿量程控制下，未取平均值測量。平均導(dǎo)致 S/N 的二次增長

即基噪聲的二次下降，例如，平均到系數(shù) 100 會使 S/N 提高 10 倍

*6 最小 500/1 S/N. 滿量程控制時(shí)最大。

*7 為避免熱損傷，僅允許短時(shí)間照射

*8 在 USB 連接期間，由于電流供應(yīng)有限，例如沒有以太網(wǎng)和 TEC 冷卻，并非所有功能都可用

*9 在大約 25 分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度穩(wěn)定所需的設(shè)備。在預(yù)熱階段進(jìn)行測量，或者如果進(jìn)行測量

在不同溫度下，每次測量都需要進(jìn)行暗信號測量

*10 次白光 LED 測量和 20000 次（信號暗）飽和度