一、Gigahertz-Optik BTS2048-UV-S-WP 紫外光譜輻射計特點
德國 Gigahertz-Optik BTS2048-UV-S-WP 光譜輻射計/光譜儀，非常適合高精度戶外紫外線測量。
?緊湊型光譜輻射計，非常適合高精度戶外紫外線測量
?與雙單色儀相當(dāng)?shù)母唠s散光減少
?紫外線指數(shù)和紫外線光譜輻照度
?帶溫度控制的防風(fēng)雨外殼
?加熱氣流以保持入口光學(xué)器件清潔和干燥
?入口光學(xué)器件：10 mm ? 余弦擴散器 f2 ≤ 3%；
?光譜范圍/nm：(190 - 430) nm；
?光帶寬：0.8 nm；
?測量范圍-寬帶探測器：(5E-3 - 2E5) W/m2 (1)；
?測量范圍 - 光譜傳感器：(3E-5 - 3E4) W/(m2nm) @325nm；
?評論：防風(fēng)雨適合戶外使用（紫外線）。
BTS2048-UV-S-WP 側(cè)視圖
二、Gigahertz-Optik BTS2048-UV-S-WP 戶外紫外光譜輻射計介紹
BTS2048-UV-S-WP BiTec 傳感器光譜輻射計，用于高質(zhì)量戶外紫外線測量
BTS2048-UV-S-WP 是一款高品質(zhì)光譜輻射計，其緊湊的設(shè)計和精致的光學(xué)、電子和機械接口使其成為高精度戶外紫外線測量的理想選擇。由于其創(chuàng)新的濾光片和光譜儀設(shè)計，它能夠測量太陽輻射，并具有非常好的雜散光減少性能。因此，即使是低于 300 nm 的太陽邊緣也可以實現(xiàn)幾個數(shù)量級的分辨率（見圖 2）。通過附帶的S-BTS2048應(yīng)用軟件，可以直觀地進行精確測量和數(shù)據(jù)分析（紅斑、ICNRIP等）。此外，借助互補的 BTS2048-VL-TEC-WP，光譜范圍可以從 UV 擴展到 NIR。在整個硅光譜區(qū)域（例如太陽能電池）的應(yīng)用都是可能的。
BTS2048-UV-S 和標(biāo)準(zhǔn)雙單色儀的日光測量比較。與雙單色儀約 1.5 分鐘的測量時間相比，
BTS2048-UV-S 在幾秒的測量時間內(nèi)即可達到大致相同的質(zhì)量。
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（請參閱有關(guān) BiTec 傳感器的技術(shù)文章）。它將光電二極管的特殊性能與背照式 CCD 二極管陣列的特殊性能結(jié)合在一起。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(tài)范圍內(nèi)實現(xiàn)精確的輻射和光譜輻射測量值。
基于高質(zhì)量背照式 CCD 探測器的光譜儀
光譜儀單元基于 CCD，可用光譜響應(yīng)度范圍在 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。由于采用背照式 CCD 技術(shù)，與傳統(tǒng)的前照式 CCD 芯片相比，該 CCD 的靈敏度要高得多。此外，CCD 采用一級冷卻 (1TEC)，可減少暗電流，從而提高信噪比。
精確的光譜輻射測量（低雜散光）
為了促進 CCD 傳感器動態(tài)范圍的利用并克服大多數(shù)陣列光譜輻射計在紫外范圍內(nèi)的問題，在光束路徑中安裝了一個遙控濾光輪（打開、關(guān)閉、光學(xué)濾光片）。該濾波器與智能測量和雜散光校正程序相結(jié)合，可實現(xiàn) BTS2048-UV-S 的高質(zhì)量測量。結(jié)果與雙單色儀結(jié)果相當(dāng)（見圖）。然而，測量持續(xù)時間明顯縮短。
BTS2048-UV-S-WP 配備了一組針對太陽輻照度測量而優(yōu)化的特殊濾光片。與其他光譜儀相比，這些光譜儀具有出色的雜散光抑制能力，使該設(shè)備的性能與雙單色儀處于同一水平。這里介紹了直接比對研究的結(jié)果。
入口光學(xué)器件用熱空氣吹干，以防止灰塵、雨或雪
然而，BTS2048-UV-S-WP 不僅可用于太陽輻照度測量，還可用于其他紫外線源的測量。通常，該特定用途不需要 WP（防風(fēng)雨版本）（請參閱型號 BTS2048-UV 和 BTS2048-UV-S）。在某些應(yīng)用中，例如測量地外太陽模擬器時，良好的雜散光抑制是精確測量結(jié)果的關(guān)鍵。 Gigahertz-Optik 的雜散光校準(zhǔn)技術(shù)可與其他智能測量程序結(jié)合使用，以實現(xiàn)的雜散光抑制。另請參閱我們關(guān)于光譜輻射計雜散光減少的技術(shù)文章?？筛鶕?jù)要求選擇性地提供 BTS2048-UV-S-WP 附加雜散光校正矩陣的校準(zhǔn)。
WP 表示防風(fēng)雨
BTS2048-UV-S-WP 的外殼專為戶外測量而設(shè)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。為了避免灰塵、雨水或雪沉積在入口光學(xué)器件上，用熱空氣將石英圓頂吹干。
冬季測量活動中的 BTS2048-UV-S-WP 版本
直接連接擴散窗而不是導(dǎo)光板
至于輸入光學(xué)器件，BTS2048-UV-S-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(dǎo)的事實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很大的優(yōu)勢。該設(shè)備的緊湊尺寸也具有顯著的優(yōu)勢。余弦校正視場的 f2 誤差小于 3%，使得使用 BTS2048-UV-S-WP 直接測量輻射量成為可能：
?輻照度（W/m2）；
?光譜輻照度 (W/(m2 nm))。
的界面
BTS2048-UV-S-WP 通過 USB 2.0 或以太網(wǎng)接口進行控制。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，BTS2048-UV-S-WP 中還進行了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，以優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸速度。為此，集成了一個獨立的高性能微處理器。數(shù)據(jù)和電源接口當(dāng)然也采用了防風(fēng)雨設(shè)計。
具有靈活桌面結(jié)構(gòu)的用戶軟件
BTS2048-UV-S-WP 的供貨范圍包括 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。
這需要大量圖形和數(shù)字顯示窗口，用戶可以從中進行選擇：
?可自由定義的十進制或科學(xué)表示形式的數(shù)字顯示。變焦功能。
?輻射、光譜和其他測量值的數(shù)字顯示字段。
?所選測量參數(shù)的測量協(xié)議。
?頻譜，變焦功能。
?數(shù)據(jù)記錄器，變焦功能。
可追溯的校準(zhǔn)
BTS2048-UV-S -WP及其配件的校準(zhǔn)由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 校準(zhǔn)實驗室參考國家和國際校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)針對光學(xué)被測量進行。由于設(shè)備尺寸較小，因此可以輕松運輸以進行重新校準(zhǔn)。
三、BTS2048-UV-S-WP 紫外光譜輻射計的技術(shù)規(guī)格
（1）基礎(chǔ)規(guī)格 | |||
| 簡短的介紹 | 基于 CCD 的大動態(tài)光譜輻射計，適用于戶外使用的紫外光譜區(qū)域的連續(xù)波、數(shù)據(jù)記錄儀和單次光譜輻照度和衍生量（光譜、紅斑、ICNIRP 等）測量。 | ||
| 主要特點 | 緊湊的測量裝置。 Bi-Tec 探測器配有背照式 CCD 二極管陣列光譜儀（0.7 nm 光學(xué)帶寬、電子快門、高動態(tài)）和 SiC-Fotodiode。高雜散光減少。帶有光圈和濾光片的濾光輪。帶漫射器的入口光學(xué)器件為余弦 FOV。適合戶外使用的防風(fēng)雨外殼。以太網(wǎng)和USB接口。 | ||
| 測量范圍 | 光譜：3E-5 W/(m2nm) 至 3E4 W/(m2nm) @325 nm。響應(yīng)度從 190 nm 到 430 nm。 | ||
| 典型應(yīng)用 | 用于科學(xué)戶外測量任務(wù)的二極管陣列光譜儀。紅斑、ICNIRP、太陽能電池等。 | 校準(zhǔn) | 工廠校準(zhǔn)可追溯到 PTB 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。 |
（2）產(chǎn)品 | |||
| 測量數(shù)量 | 光譜輻照度 (W/(m2 nm))、輻照度 (W/m2)、峰值波長、中心波長、質(zhì)心波長、紅斑、ICNIRP。 | ||
| 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。 | ||
| 輸入光學(xué)器件 | 擴散器，余弦校正視場 (f2 ≤ 3 %)。 | 濾光輪 | 8 個位置（打開、關(guān)閉、光學(xué)濾鏡）。用于遠程暗電流測量和雜散光減少。 |
| 校準(zhǔn)不確定度 | 光譜輻照度 | ||
| λ | u(k=2) | ||
| (200 - 239) nm | ± 9 % | ||
| (240 - 339) nm | ± 6.8 % | ||
| (340 - 359) nm | ± 5 % | ||
| (360 - 399) nm | ± 4.3 % | ||
| (400 - 430) nm | ± 4 % | ||
（3）光譜探測器 | |||
| 積分時間 | 2μs - 60s *1 | 光譜范圍 | (190 - 430) 納米 |
| 光帶寬 | 0.8納米 | 像素分辨率 | ~0.13 納米/像素 |
| 像素數(shù) | 2048 | 芯片 | 高靈敏度背照式 CCD 芯片，一級冷卻 (1TEC) |
| 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 | 16 位（25 ns 指令周期時間） | 峰值波長 | ±0.05納米 |
| 帶通校正 | 支持?jǐn)?shù)學(xué)在線帶通校正 | 線性度 | 線性化芯片>99.6% |
| 雜散光 | 越界方法 < 1E-4 *3 帶通法 < 1E-5 *3 | 基線噪聲 | 基線噪聲 5 cts*4 |
| 信噪比 | 5000*5 | 動態(tài)范圍 | >9 震級 |
| 光譜輻照度響應(yīng)范圍 | (3E-5 - 3E4) W/(m2nm) @325nm *6*7 | ||
| 典型測量時間 | (250 - 400) nm 鹵素?zé)舻?W/m2 | ||
| 1 | 4,4 s | ||
| 10 | 440 ms | ||
| 100 | 44 ms | ||
| 測量模式 | 標(biāo)準(zhǔn)測量模式：200 nm 至 430 nm； 超出范圍雜散光校正測量模式 (OoR SLC)：200 nm 至 430 nm； 用于太陽能測量的雜散光校正帶通模式（太陽能 BP SLC）：285 nm 至 420 nm； 通用雜散光校正帶通測量模式 (BP SLC)：245 nm 至 420 nm。 | ||
（4）一體式探測器 | |||
| 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。 |
| 校準(zhǔn) | 輻照度±6% * 10。 | 測量范圍 | (5E-3 - 2E5) W/m2 *11。 |
| 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 | 16bit | ||
| 篩選 | 可選：對 220 nm 至 360 nm 范圍內(nèi)的矩形函數(shù)的響應(yīng)度進行數(shù)學(xué)調(diào)整（使用測得的光譜數(shù)據(jù)對輻射函數(shù)進行 SMCF 在線校正）。* * 二極管的光譜響應(yīng)度不對應(yīng)于矩形函數(shù)（光學(xué)濾波器不可能）。當(dāng)測量光譜偏離積分檢測器（UV LED，峰值為 405 nm）的光源時，使用 SMCF 校正測量結(jié)果。該校正的不確定性取決于測量光譜（噪聲）的質(zhì)量和校正因子（光譜范圍）的大小。 | ||
（5）圖表 | |||
| 光譜響應(yīng)度 |  | ||
| f2（方向響應(yīng)/余弦誤差） |  | ||
（6）其它參數(shù) | |||
| 微處理器 | 32位用于設(shè)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(wǎng)（LAN UDP協(xié)議）、RS232、RS485。 |
| 數(shù)據(jù)傳輸 | 標(biāo)準(zhǔn)為 2048 個浮點數(shù)組值，通過以太網(wǎng) 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(fā)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(fā)套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView 中的 .dll 進行用戶軟件設(shè)置 | 尺寸 | 直徑：160毫米 高度：222毫米 （詳見詳細(xì)圖紙） |
| 電源 | 帶電源：(90-295)V 150W。 | 重量 | 2.85公斤 |
| 安裝 | 3x M6 螺紋 | 溫度范圍 | 儲存：（-10 至 50）℃ 操作：（-25 至 50）℃ *9 |
| 機體 | 光譜輻射計單元：IP67 室外外殼本身：IPx | 穩(wěn)定 | WP 外殼內(nèi)部（電子設(shè)備）：≤ ± 1 °C； CCD芯片：≤±0.25℃。 |
| 信息 | *1 建議對積分時間的每次變化執(zhí)行新的暗信號測量。 *2典型值，主波長的不確定度取決于LED的光譜分布。 *3 典型值，在具有深藍色 LED 峰值的冷白寬帶 LED 峰值左側(cè) 100 nm 處測量。一次測量中可以解析的動態(tài)取決于平均值的數(shù)量和光源。典型的太陽能測量是在一次測量中動態(tài)分辨率為 4.5 個數(shù)量級。 *4 *5 典型值是在未對 4ms 測量時間和陣列滿量程控制進行平均的情況下測得的。平均導(dǎo)致 S/N 二次上升，即基礎(chǔ)噪聲二次下降，例如平均到 100 倍，S/N 提高 10 倍。 *6 最小 500/1 序列號。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(yīng)有限，并非所有功能都可用，例如沒有以太網(wǎng)和 TEC 冷卻。 *9 設(shè)備需要溫度穩(wěn)定大約。 25分鐘（戶外使用需供電）。如果在預(yù)熱階段進行測量，或者如果在變化的溫度下進行測量，則每次測量都需要進行暗信號測量。 *10 使用氘燈進行 (Z) 校正。 *11根據(jù)氘燈的光譜功率分布，僅允許短時間的輻射，以避免熱損壞。 | ||
四、可與 BTS2048-UV-S-WP 光譜輻射計配置的儀器及軟件
| 型號 | 描述 |
| S-BTS2048 | BTS2048 變體的應(yīng)用軟件。 |
| S-SDK-BTS2048 | BTS2048 變體的軟件開發(fā)套件。 |
| BTS2048-VL-TEC-WP | 用于太陽可見光測量的室外光譜輻射計。 |
| 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-UV-S-WP 戶外紫外光譜輻射計/光譜儀的相似產(chǎn)品
| 型號 | 描述 |
| BTS2048-UV-S | 使用這款高品質(zhì)緊湊型光譜輻射計進行紫外測量。 |
| BTS2048-UV | 使用這款高品質(zhì)緊湊型光譜輻射計進行紫外測量。 |
| BTS2048-VL-TEC-WP | 用于太陽可見光測量的室外光譜輻射計。 |
| BTS2048-IR-WP | 光譜輻射計非常適合高精度戶外紅外測量。 |
| BTS2048 Series | 緊湊型光譜輻射計具有出色的光學(xué)性能和 BiTec 技術(shù)，可實現(xiàn)實驗室和現(xiàn)場使用的精確測量。 |
