光譜輻射儀 BTS2048-VL-TEC-WP

用于太陽(yáng)可見(jiàn)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(hù)外可見(jiàn)分光光度計測量

?通過(guò)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(hù)外可見(jiàn)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，其緊湊的設計和精心設計的光學(xué)、電子和機械接口使其成為高精度戶(hù)外可見(jiàn)光測量的理想選擇。由于其光譜儀設計和通過(guò) 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(yáng)輻射。使用隨附的 S-BTS2048 應用軟件，可以直觀(guān)地進(jìn)行精確的測量和數據分析。此外，對于紫外光譜范圍，可通過(guò)互補的 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(guò)對來(lái)自?xún)蓚€(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)范圍內實(shí)現精確的輻射和光譜輻射測量值（參見(jiàn)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陣列光譜儀在 UV 范圍內的問(wèn)題，可以選擇表征和應用 Zong 或 Nevas 雜散光減少方法。對于高動(dòng)態(tài)范圍，遙控濾光片轉盤(pán)（開(kāi)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、可追溯校準的高精度。

WP 表示防風(fēng)雨

BTS2048-VL-TEC-WP 的外殼專(zhuān)為戶(hù)外測量而設計。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(guò)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。

擴散器窗口直接連接，而不是導光板

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散器窗口。沒(méi)有使用光導的事實(shí)提高了靈敏度和校準穩定性，這對于戶(hù)外使用來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的優(yōu)勢。尤其是在設備的大小方面。將余弦校正視場(chǎng)的 f2 調整到小于 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(guò) USB 2.0 或以太網(wǎng)接口進(jìn)行控制。在通信速度和電纜長(cháng)度方面，以太網(wǎng)端口優(yōu)于 USB2.0 接口。此外，數據準備在 BTS2048-VL-TEC-WP 中進(jìn)行，以?xún)?yōu)化數據傳輸速度。為此，它采用了一個(gè)獨立的高性能微處理器。數據和電源接口當然也是防風(fēng)雨設計的。

具有靈活桌面結構   的用戶(hù)軟件

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

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

?輻射、光譜和其他被測變量的數字顯示字段。

?所選測量參數的測量協(xié)議。

?光譜?？s放功能。

?數據記錄器?？s放功能。

?等。

可追溯的校準  

BTS2048-VL-TEC-WP 及其附件的校準由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 光學(xué)測量單位校準實(shí)驗室參考國家和國際校準標準進(jìn)行。由于設備尺寸小，因此可以輕松運輸以進(jìn)行重新校準。

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)框架中測量數據的質(zhì)量。

常規

簡(jiǎn)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/照度的連續和脈沖測量，用于室外測量的可見(jiàn)光區域的光譜。

主要特點(diǎn)

緊湊的設備。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(mén)）和帶 V（lambda） 濾波器的硅光電二極管。光帶寬校正 （CIE214）。帶有快門(mén)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(hù)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 3E8 lx，光度 360 nm 至 830 nm

典型應用

CCD 光譜輻射儀，用于科學(xué)測量、太陽(yáng)能電池、戶(hù)外測量、開(kāi)發(fā)任務(wù)。

校準

工廠(chǎng)校準?？勺匪葜羾H校準標準

產(chǎn)品

測量數量

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

傳感器

精度等級 B 符合 DIN 5032 和 CIE No. 69 標準

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

擴散器，余弦校正視野 （f2 ≤ 3 %）

濾光片轉盤(pán)

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

比特克

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

校準

光譜輻照度響應度 （280 - 1050） nm。標準校準 （350 - 1050） nm?？蛇x校準 （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

像素數

2048

芯片

單級冷卻高靈敏度背照式 CCD 芯片

模數轉換器

16 位（25 ns 指令周期時(shí)間）

峰值波長(cháng)

± 0.2 納米

主波長(cháng)

± 0.5 納米 *2

± 0.0015（標準光源 A）

± 0.0020 （普通 LED）

重復性 Δx 和 Δy

± 0.0001

ΔCCT

標準光源 A 30K;LED 高達 +/- 1.5 %，具體取決于 LED 光譜

帶通校正

支持數學(xué)在線(xiàn)帶通校正

線(xiàn)性

完-全線(xiàn)性化芯片 >99.6%

雜散光

2E-4*3

基線(xiàn)噪聲

5 克拉 *4

信 噪 比

5000        *5

動(dòng)態(tài)范圍

>10 星等

光譜輻照度響應范圍

（1E-6 - 1E5）W/（m2nm） *6*7

CRI （顯色指數）

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

模數轉換器

16 位

集成檢測器

濾波器

光譜響應度與精細的 CIE 光度匹配。通過(guò)光譜測量數據在線(xiàn)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

照度 +/- 2,2 %

f1' （光譜失配）

≤ 6 % （未校正）

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

圖

雜項

微處理器

32 位設備控制，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

數據傳輸

標準，通過(guò)以太網(wǎng) 7 毫秒，通過(guò) USB 2.0 140 毫秒，2048 個(gè)浮點(diǎn)數組值

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(kāi)路，最大 25 V，最大 500 mA

觸發(fā)

包含觸發(fā)輸入（不同選項、上升沿/下降沿、延遲等）

軟件

用戶(hù)軟件 S-BTS2048

可選的軟件開(kāi)發(fā)套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView .dll 的用戶(hù)軟件設置。

電源

帶電源：直流輸入 5V （±10 %），700 mA

帶 USB 總線(xiàn) （500mA） *8

尺寸

直徑： 160 毫米

高度： 222 毫米

（見(jiàn)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

穩定性

WP 外殼內部（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)間的每次變化執行新的暗信號測量

*2 典型值，主波長(cháng)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 100nm 處測量

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

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

*6 最小 500/1 S/N. 滿(mǎn)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，由于電流供應有限，例如沒(méi)有以太網(wǎng)和 TEC 冷卻，并非所有功能都可用

*9 在大約 25 分鐘內實(shí)現溫度穩定所需的設備。在預熱階段進(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