一、Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 室外光譜輻射計的特點
德國 Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 是一款高品質的、用于太陽可見光測量的室外光譜輻射計：
?緊湊型光譜輻射計，非常適合高精度戶外 VIS 測量；
?通過雜散光矩陣校正可以抑制雜散光；
?帶溫度控制的防風雨外殼；
?加熱氣流可保持入口光學器件清潔干燥；
?入口光學器件：10 mm ? 余弦擴散器 f2 ≤ 3%；
?光譜范圍/nm：(280 -1050) nm；
?光帶寬：2 nm；
?測量范圍-寬帶探測器：0.1 lx - 3E8 lx；
?測量范圍 - 光譜傳感器：(1E-6 - 1E5) W/(m2nm)；
?評論：防風雨適合戶外使用（擴展可見光-近紅外范圍）。
BTS2048-VL-TEC-WP 的側視圖
二、Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 室外光譜輻射計介紹
BTS2048-VL-TEC-WP BiTec 傳感器光譜輻射計，用于高質量戶外 VIS 測量
BTS2048-VL-TEC-WP是一款高品質光譜輻射計，其緊湊的設計和精致的光學、電子和機械接口使其成為高精度戶外 VIS 測量的理想選擇。由于其光譜儀設計和可選的雜散光減少（通過的 Zong 或 Nevas 矩陣方法），它能夠測量太陽輻射，并具有良好的雜散光減少性能。通過附帶的 S-BTS2048 應用軟件，可以直觀地執行精確測量和數據分析。此外，對于 UV 光譜范圍，還可以使用互補的 BTS2048-UV-S-WP 提供高分辨率，并且在雜散光減少方面甚至可以提供更好的設備。
用于光測量的 BiTec 傳感器
這款出色的光譜輻射計的突出特點之一是其 BiTec 傳感器。它結合了光電二極管的特殊性能和背照式 CCD 二極管陣列的特殊性能。通過對兩個傳感器的測量信號進行雙邊校正，BiTec 傳感器可確保在大動態范圍內實現精確的輻射測量和光譜輻射測量值（請參閱技術文章BiTec 傳感器）。
入口光學器件用熱空氣吹干，以防止灰塵、雨或雪
基于高質量背照式 CCD 探測器的光譜儀
光譜儀單元基于二極管陣列，可用光譜響應度范圍在 190 nm 至 430 nm 之間。它具有 0.7 nm 的光學帶寬和 0.13 nm/像素的像素分辨率。由于背照式 CCD 芯片采用背照式技術，與傳統的前照式 CCD 芯片相比，該 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，從而提高 SNR。
精確的光譜輻射測量（高動態和低雜散光）
為了促進 CCD 傳感器動態范圍的利用并克服大多數陣列光譜輻射計在 UV 范圍內的問題，可以選擇表征和應用 Zong 或 Nevas 雜散光減少方法。為了實現高動態范圍，遠程控制濾光輪（打開、關閉、OD1 和 OD2）位于光束路徑中，這增加了積分時間的高動態性（2 µs 至 60 s）。
WP 表示防風雨
BTS2048 -VL -TEC-WP的外殼專為戶外測量而設計。冷卻的背照式 CCD 和光譜儀單元在第二個外殼中進行溫度控制。在該外殼中，通過可更換的濾芯去除濕氣。為了避免入口光學器件受到灰塵、雨或雪的影響，石英圓頂需要用熱空氣吹干。
冬季測量活動中的 WP 版本
直接連接擴散窗而不是導光板
至于輸入光學器件，BTS2048 -VL -TEC-WP具有一個帶有余弦校正視場的集成擴散器窗口。未使用光導的事實提高了靈敏度和校準穩定性，這對于戶外使用來說是一個很大的優勢。特別是在設備尺寸方面。將余弦校正視場的 f2 調整至小于 3%，使得可以使用 BTS2048-VL -TEC-WP直接測量輻射被測量：
?輻照度（W/m2）；
?光譜輻照度 (W/(m2 nm))。
的界面
BTS2048-VL-TEC-WP 通過 USB 2.0 或以太網接口進行控制。在通信速度和電纜長度方面，以太網端口優于USB2.0接口。此外，數據準備發生在 BTS2048 -VL-TEC-WP中，以優化數據傳輸速度。為此，集成了一個獨立的高性能微處理器。數據和電源接口當然也采用了防風雨設計。
具有靈活桌面結構的用戶軟件
BTS2048 -VL -TEC-WP交付內容之一是 S-BTS2048 用戶軟件。它必須提供的特色功能之一是可以由用戶單獨配置的靈活桌面。這需要一個混合體，用戶可以從中選擇圖形和數字顯示窗口：
?以十進制或科學表示形式自由定義的數字顯示。變焦功能。
?輻射、光譜和其他被測量的數字顯示字段。
?所選測量參數的測量協議。
?光譜。變焦功能。
?數據記錄儀。變焦功能。
?ETC。
可追溯的校準
BTS2048 -VL -TEC-WP及其配件的校準由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 校準實驗室參考國家和國際校準標準針對光學被測量進行。由于設備尺寸較小，因此可以輕松運輸以進行重新校準。
科學測量活動
BTS2048-VL-TEC-WP已參加 科學比對，以在科學框架內證明測量數據的質量。
三、BTS2048-VL-TEC-WP 室外光譜輻射計的技術規格
（1）基礎規格 | |||
| 簡短的介紹 | 高速 TE 冷卻 CCD 光譜輻射計，具有寬動態范圍，適用于連續波和脈沖測量輻照度/照度、可見光區域光譜，適用于室外測量。 | ||
| 主要特點 | 設備緊湊。 BiTec 探測器，配備背照式 TE 冷卻 CCD（2048 像素、2 nm 光學分辨率、電子快門）和帶 V(lambda) 濾光片的硅光電二極管。光學帶寬校正（CIE214）。帶有快門和衰減濾波器的濾光輪。輸入透鏡帶有擴散器窗口，具有余弦視場。室外使用的外殼。 | ||
| 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，光度測定 360 nm 至 830 nm。 | ||
| 典型應用 | CCD光譜輻射計用于科學測量、太陽能電池、戶外測量、開發任務。 | 校準 | 工廠校準。可追溯至國際校準標準。 |
（2）產品 | |||
| 測量數量 | 光譜輻照度（W/（m2 nm））、照度（lx）、峰值波長、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； f1`、u、f3 和 f4 精度等級 A 符合 DIN 5032 和 CIE No. 69。 | ||
| 輸入光學器件 | 擴散器，余弦校正視場 (f2 ≤ 3 %) | ||
| 濾光輪 | 4 個位置（打開、關閉、OD1、OD2）。用于遠程暗電流測量和動態范圍擴展。 | ||
| BiTec | 可以使用二極管和陣列進行并行測量，從而通過二極管對陣列進行線性校正，并分別通過a*(s z ( λ )) F*(s z ( λ ))在線校正二極管的光譜失配。 | ||
| 校準 | 光譜輻照度 | ||
| λ | u(k=2) | ||
| (280 - 304) nm: | ± 7 % | ||
| (305 - 349) nm: | ± 5 % | ||
| (350 - 399) nm: | ± 4.5 % | ||
| (400 - 780) nm: | ± 4 % | ||
| (781 - 1030) nm: | ± 4.5 % | ||
| (1031 - 1050) nm: | ± 5.5 % | ||
| 光譜輻照度響應度 (280 - 1050) nm。標準校準 (350 - 1050) nm。可選校準 (280 - 1050) nm。 | |||
（3）光譜探測器 | |||
| 積分時間 | 2μs - 60s *1 | 光譜范圍 | (280 -1050) nm |
| 光帶寬 | 2 nm | 像素分辨率 | ~0.4 nm/像素 |
| 像素數 | 2048 | 芯片 | 一級冷卻高靈敏背照式CCD芯片 |
| 模數轉換器 | 16bit（25 ns 指令周期時間） | 峰值波長 | ± 0.2 nm |
| 主波長 | ± 0.5 nm *2 ± 0.0015（標準光源A） ± 0.0020（普通LED） | 重復性 Δx 和 Δy | ±0.0001 |
| 相關色溫 | 標準光源A 30K； LED 高達 +/- 1.5 %，具體取決于 LED 光譜 | 帶通校正 | 支持數學在線帶通校正 |
| 線性度 | 線性化芯片>99.6% | 雜散光 | 2E-4 *3 |
| 基線噪聲 | 5 cts *4 | 信噪比 | 5000*5 |
| 動態范圍 | >10 震級 | 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 | 典型測量時間 | 10 lx 2,5 s *10 100 lx 250 ms *10 1000 lx 25 ms *10 |
| 模數轉換器 | 16bit | ||
（4）一體式探測器 | |||
| 篩選 | 光譜響應度與精細的 CIE 光度匹配。通過光譜測量數據在線校正光度匹配（光譜失配因子校正）。 | ||
| 測量時間 | (0.1 - 6000) 毫秒。 | 測量范圍 | 七 (7) 個測量范圍，具有的偏移校正功能。 |
| 測量范圍 | 可測量照度值 3E8lx *7； 噪聲等效照度值 1E-1lx | 校準 | 照度 +/- 2.2 %。 |
| f1'（光譜不匹配） | ≤ 6 %（未校正）； ≤ 3 % (f1' a*(s z ( λ )) 分別通過光譜數據校正F*(s z ( λ ))，由 BTS 技術自動完成）。 | ||
（5）圖表 | |||
| 光譜響應度 |  | ||
| f2（方向響應/余弦誤差） |  | ||
（6）其它參數 | |||
| 微處理器 | 32位用于設備控制，16位用于CCD陣列控制，8位用于光電二極管控制。 | 接口 | USB V2.0、以太網（LAN UDP協議）、RS232、RS485。 |
| 數據傳輸 | 標準為 2048 個浮點數組值，通過以太網 7ms，通過 USB 2.0 140 ms。 | 輸入接口 | 2x (0 - 25) VDC，1x 光電耦合器隔離 5 V / 5 mA。 |
| 輸出接口 | 2x 集電極開路 25V 500毫安。 | 扳機 | 合并觸發輸入（不同選項、上升/下降沿、延遲等） |
| 軟件 | 用戶軟件 S-BTS2048； 可選軟件開發套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView 中的 .dll 進行用戶軟件設置 | 電源 | 帶電源：直流輸入 5V (±10 %) @ 700 mA； 帶 USB 總線 (500mA) *8。 |
| 尺寸 | 直徑：160 mm 高度： 222 mm | 重量 | 2.85 kg |
| 安裝 | 三腳架和 M6 螺紋； 前適配器 UMPA-1.0-HL，與積分球端口框架 UMPF-1.0-HL 配合使用。 | 溫度范圍 | 儲存：（-10 至 50）℃ 操作：（-25 至 50）℃ *9 |
| 穩定 | WP 外殼內部（電子設備）：≤ ± 1 °C CCD芯片：≤±0.25℃ | 機身 | 光譜輻射計單元：IP67 室外外殼本身：IPx5 |
| 信息 | *1 建議每次改變積分時間時執行一次新的暗信號測量； *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 LED 峰值左側 100nm 處測量冷白色寬帶 LED； *4 *5 典型值是在未對 4ms 測量時間和陣列的滿量程控制進行平均的情況下測得的。平均導致 S/N 二次上升，即基本噪聲二次下降，例如平均到 100 倍，將 S/N 提高 10 倍； *6 最小 500/1 S/N。全量程控制下的值； *7 只允許短時間照射，以避免熱損傷； *8 在 USB 連接期間，由于電流供應有限，并非所有功能都可用，例如沒有以太網和 TEC 冷卻； *9 需要設備將溫度穩定在大約 100 ℃ 左右。 25分鐘在預熱階段執行測量，或者如果在變化的溫度下執行測量，則每次測量都需要暗信號測量； *10 次白色 LED 測量和 20000 計數（信號暗）飽和度。 | ||
四、可與BTS2048-VL-TEC-WP 配置的儀器及軟件
| 型號 | 描述 | ||
| S-BTS2048 | BTS2048 變體的應用軟件。 | ||
| S-SDK-BTS2048 | BTS2048 變體的軟件開發套件。 | ||
| BTS2048-UV-S-WP | 光譜輻射計非常適合高精度戶外紫外線測量。 | ||
| SUT-1711 | 太陽跟蹤器與 BTS2048-xx-WP 系列儀表配合使用，用于直接太陽輻照度測量。 | ||
五、BTS2048-VL-TEC-WP 室外光譜輻射計的相似產品
| 型號 | 描述 |
| BTS2048-UV-S-WP | 光譜輻射計非常適合高精度戶外紫外線測量。 |
| BTS2048-IR-WP | 光譜輻射計非常適合高精度戶外紅外測量。 |
