一、Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 室外光谱辐射计的特点
德国 Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 是一款高品质的、用于太阳可见光测量的室外光谱辐射计：
•紧凑型光谱辐射计，非常适合高精度户外 VIS 测量；
•通过杂散光矩阵校正可以抑制杂散光；
•带温度控制的防风雨外壳；
•加热气流可保持入口光学器件清洁干燥；
•入口光学器件：10 mm Ø 余弦扩散器 f2 ≤ 3%；
•光谱范围/nm：(280 -1050) nm；
•光带宽：2 nm；
•测量范围-宽带探测器：0.1 lx - 3E8 lx；
•测量范围 - 光谱传感器：(1E-6 - 1E5) W/(m²nm)；
•评论：防风雨适合户外使用（扩展可见光-近红外范围）。
BTS2048-VL-TEC-WP 的侧视图
二、Gigahertz-Optik BTS2048-VL-TEC-WP 室外光谱辐射计介绍
BTS2048-VL-TEC-WP BiTec 传感器光谱辐射计，用于高质量户外 VIS 测量
BTS2048-VL-TEC-WP是一款高品质光谱辐射计，其紧凑的设计和精致的光学、电子和机械接口使其成为高精度户外 VIS 测量的理想选择。由于其光谱仪设计和可选的杂散光减少（通过的 Zong 或 Nevas 矩阵方法），它能够测量太阳辐射，并具有良好的杂散光减少性能。通过附带的 S-BTS2048 应用软件，可以直观地执行精确测量和数据分析。此外，对于 UV 光谱范围，还可以使用互补的 BTS2048-UV-S-WP 提供高分辨率，并且在杂散光减少方面甚至可以提供更好的设备。
用于光测量的 BiTec 传感器
这款出色的光谱辐射计的突出特点之一是其 BiTec 传感器。它结合了光电二极管的特殊性能和背照式 CCD 二极管阵列的特殊性能。通过对两个传感器的测量信号进行双边校正，BiTec 传感器可确保在大动态范围内实现精确的辐射测量和光谱辐射测量值（请参阅技术文章BiTec 传感器）。
入口光学器件用热空气吹干，以防止灰尘、雨或雪
基于高质量背照式 CCD 探测器的光谱仪
光谱仪单元基于二极管阵列，可用光谱响应度范围在 190 nm 至 430 nm 之间。它具有 0.7 nm 的光学带宽和 0.13 nm/像素的像素分辨率。由于背照式 CCD 芯片采用背照式技术，与传统的前照式 CCD 芯片相比，该 CCD 芯片的灵敏度要高得多。此外，CCD 采用一级冷却 (1TEC)，以减少暗电流，从而提高 SNR。
精确的光谱辐射测量（高动态和低杂散光）
为了促进 CCD 传感器动态范围的利用并克服大多数阵列光谱辐射计在 UV 范围内的问题，可以选择表征和应用 Zong 或 Nevas 杂散光减少方法。为了实现高动态范围，远程控制滤光轮（打开、关闭、OD1 和 OD2）位于光束路径中，这增加了积分时间的高动态性（2 µs 至 60 s）。
WP 表示防风雨
BTS2048 -VL -TEC-WP的外壳专为户外测量而设计。冷却的背照式 CCD 和光谱仪单元在第二个外壳中进行温度控制。在该外壳中，通过可更换的滤芯去除湿气。为了避免入口光学器件受到灰尘、雨或雪的影响，石英圆顶需要用热空气吹干。
冬季测量活动中的 WP 版本
直接连接扩散窗而不是导光板
至于输入光学器件，BTS2048 -VL -TEC-WP具有一个带有余弦校正视场的集成扩散器窗口。未使用光导的事实提高了灵敏度和校准稳定性，这对于户外使用来说是一个很大的优势。特别是在设备尺寸方面。将余弦校正视场的 f2 调整至小于 3%，使得可以使用 BTS2048-VL -TEC-WP直接测量辐射被测量：
•辐照度（W/m²）；
•光谱辐照度 (W/(m² nm))。
的界面
BTS2048-VL-TEC-WP 通过 USB 2.0 或以太网接口进行控制。在通信速度和电缆长度方面，以太网端口优于USB2.0接口。此外，数据准备发生在 BTS2048 -VL-TEC-WP中，以优化数据传输速度。为此，集成了一个独立的高性能微处理器。数据和电源接口当然也采用了防风雨设计。
具有灵活桌面结构的用户软件
BTS2048 -VL -TEC-WP交付内容之一是 S-BTS2048 用户软件。它必须提供的特色功能之一是可以由用户单独配置的灵活桌面。这需要一个混合体，用户可以从中选择图形和数字显示窗口：
•以十进制或科学表示形式自由定义的数字显示。变焦功能。
•辐射、光谱和其他被测量的数字显示字段。
•所选测量参数的测量协议。
•光谱。变焦功能。
•数据记录仪。变焦功能。
•ETC。
可追溯的校准
BTS2048 -VL -TEC-WP及其配件的校准由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 校准实验室参考国家和国际校准标准针对光学被测量进行。由于设备尺寸较小，因此可以轻松运输以进行重新校准。
科学测量活动
BTS2048-VL-TEC-WP已参加 科学比对，以在科学框架内证明测量数据的质量。
三、BTS2048-VL-TEC-WP 室外光谱辐射计的技术规格
（1）基础规格 | |||
| 简短的介绍 | 高速 TE 冷却 CCD 光谱辐射计，具有宽动态范围，适用于连续波和脉冲测量辐照度/照度、可见光区域光谱，适用于室外测量。 | ||
| 主要特点 | 设备紧凑。 BiTec 探测器，配备背照式 TE 冷却 CCD（2048 像素、2 nm 光学分辨率、电子快门）和带 V(lambda) 滤光片的硅光电二极管。光学带宽校正（CIE214）。带有快门和衰减滤波器的滤光轮。输入透镜带有扩散器窗口，具有余弦视场。室外使用的外壳。 | ||
| 测量范围 | 光谱：0.5 lx 至 1,000,000 lx 280 nm 至 1050 nm。 积分：0.1 lx 噪声信号高达 3E8 lx，光度测定 360 nm 至 830 nm。 | ||
| 典型应用 | CCD光谱辐射计用于科学测量、太阳能电池、户外测量、开发任务。 | 校准 | 工厂校准。可追溯至国际校准标准。 |
（2）产品 | |||
| 测量数量 | 光谱辐照度（W/（m² nm））、照度（lx）、峰值波长、光谱功率分布的计算量等。 | ||
| 传感器 | 精度等级 B 符合 DIN 5032 和 CIE No. 69； f1`、u、f3 和 f4 精度等级 A 符合 DIN 5032 和 CIE No. 69。 | ||
| 输入光学器件 | 扩散器，余弦校正视场 (f2 ≤ 3 %) | ||
| 滤光轮 | 4 个位置（打开、关闭、OD1、OD2）。用于远程暗电流测量和动态范围扩展。 | ||
| BiTec | 可以使用二极管和阵列进行并行测量，从而通过二极管对阵列进行线性校正，并分别通过a*(s z ( λ )) F*(s z ( λ ))在线校正二极管的光谱失配。 | ||
| 校准 | 光谱辐照度 | ||
| 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 % | ||
| 光谱辐照度响应度 (280 - 1050) nm。标准校准 (350 - 1050) nm。可选校准 (280 - 1050) nm。 | |||
（3）光谱探测器 | |||
| 积分时间 | 2μs - 60s *1 | 光谱范围 | (280 -1050) nm |
| 光带宽 | 2 nm | 像素分辨率 | ~0.4 nm/像素 |
| 像素数 | 2048 | 芯片 | 一级冷却高灵敏背照式CCD芯片 |
| 模数转换器 | 16bit（25 ns 指令周期时间） | 峰值波长 | ± 0.2 nm |
| 主波长 | ± 0.5 nm *2 ± 0.0015（标准光源A） ± 0.0020（普通LED） | 重复性 Δx 和 Δy | ±0.0001 |
| 相关色温 | 标准光源A 30K； LED 高达 +/- 1.5 %，具体取决于 LED 光谱 | 带通校正 | 支持数学在线带通校正 |
| 线性度 | 线性化芯片>99.6% | 杂散光 | 2E-4 *3 |
| 基线噪声 | 5 cts *4 | 信噪比 | 5000*5 |
| 动态范围 | >10 震级 | 光谱辐照度响应范围 | (1E-6 - 1E5) W/(m²nm) *6*7 |
| CRI（显色指数） | Ra 和 R1 至 R15 | 典型测量时间 | 10 lx 2,5 s *10 100 lx 250 ms *10 1000 lx 25 ms *10 |
| 模数转换器 | 16bit | ||
（4）一体式探测器 | |||
| 筛选 | 光谱响应度与精细的 CIE 光度匹配。通过光谱测量数据在线校正光度匹配（光谱失配因子校正）。 | ||
| 测量时间 | (0.1 - 6000) 毫秒。 | 测量范围 | 七 (7) 个测量范围，具有的偏移校正功能。 |
| 测量范围 | 可测量照度值 3E8lx *7； 噪声等效照度值 1E-1lx | 校准 | 照度 +/- 2.2 %。 |
| f1'（光谱不匹配） | ≤ 6 %（未校正）； ≤ 3 % (f1' a*(s z ( λ )) 分别通过光谱数据校正F*(s z ( λ ))，由 BTS 技术自动完成）。 | ||
（5）图表 | |||
| 光谱响应度 |  | ||
| f2（方向响应/余弦误差） |  | ||
（6）其它参数 | |||
| 微处理器 | 32位用于设备控制，16位用于CCD阵列控制，8位用于光电二极管控制。 | 接口 | USB V2.0、以太网（LAN UDP协议）、RS232、RS485。 |
| 数据传输 | 标准为 2048 个浮点数组值，通过以太网 7ms，通过 USB 2.0 140 ms。 | 输入接口 | 2x (0 - 25) VDC，1x 光电耦合器隔离 5 V / 5 mA。 |
| 输出接口 | 2x 集电极开路 25V 500毫安。 | 扳机 | 合并触发输入（不同选项、上升/下降沿、延迟等） |
| 软件 | 用户软件 S-BTS2048； 可选软件开发套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView 中的 .dll 进行用户软件设置 | 电源 | 带电源：直流输入 5V (±10 %) @ 700 mA； 带 USB 总线 (500mA) *8。 |
| 尺寸 | 直径：160 mm 高度： 222 mm | 重量 | 2.85 kg |
| 安装 | 三脚架和 M6 螺纹； 前适配器 UMPA-1.0-HL，与积分球端口框架 UMPF-1.0-HL 配合使用。 | 温度范围 | 储存：（-10 至 50）℃ 操作：（-25 至 50）℃ *9 |
| 稳定 | WP 外壳内部（电子设备）：≤ ± 1 °C CCD芯片：≤±0.25℃ | 机身 | 光谱辐射计单元：IP67 室外外壳本身：IPx5 |
| 信息 | *1 建议每次改变积分时间时执行一次新的暗信号测量； *2 典型值，主波长的不确定性取决于 LED 的光谱分布； *3 典型值，在 LED 峰值左侧 100nm 处测量冷白色宽带 LED； *4 *5 典型值是在未对 4ms 测量时间和阵列的满量程控制进行平均的情况下测得的。平均导致 S/N 二次上升，即基本噪声二次下降，例如平均到 100 倍，将 S/N 提高 10 倍； *6 最小 500/1 S/N。全量程控制下的值； *7 只允许短时间照射，以避免热损伤； *8 在 USB 连接期间，由于电流供应有限，并非所有功能都可用，例如没有以太网和 TEC 冷却； *9 需要设备将温度稳定在大约 100 ℃ 左右。 25分钟在预热阶段执行测量，或者如果在变化的温度下执行测量，则每次测量都需要暗信号测量； *10 次白色 LED 测量和 20000 计数（信号暗）饱和度。 | ||
四、可与BTS2048-VL-TEC-WP 配置的仪器及软件
| 型号 | 描述 | ||
| S-BTS2048 | BTS2048 变体的应用软件。 | ||
| S-SDK-BTS2048 | BTS2048 变体的软件开发套件。 | ||
| BTS2048-UV-S-WP | 光谱辐射计非常适合高精度户外紫外线测量。 | ||
| SUT-1711 | 太阳跟踪器与 BTS2048-xx-WP 系列仪表配合使用，用于直接太阳辐照度测量。 | ||
五、BTS2048-VL-TEC-WP 室外光谱辐射计的相似产品
| 型号 | 描述 |
| BTS2048-UV-S-WP | 光谱辐射计非常适合高精度户外紫外线测量。 |
| BTS2048-IR-WP | 光谱辐射计非常适合高精度户外红外测量。 |
