Guangmai Tehnoloogia Co., Ltd.
+86-755-23499599

Mis on spektromeetril, spektrorradiomeetril ja radiomeetril?

Jan 20, 2022


Spektromeeter mõõdab valgust sarnaselt sellele, kuidas kaamera pilti teeb. Spektromeeter teeb valgusest kiire pildi ja annab valguse väljundi pildi (või graafiku).  Ta teeb seda, lastes lühikese aja jooksul valgust sisse, lagundades sissetuleva signaali ja levitades seda üle anduri massiivi, mis eraldab iga lainepikkuse ja seejärel kaalub selle andurite tundlikkuse ja sissetulevate signaalide amplituudi põhjal.


Radiomeetrid on sarnased selle poolest, et nad mõõdavad tulede väljundit/ amplituudi, kuid erinevad selle poolest, et nad ei saa teile öelda, millised lainepikkused eraldusid või nende individuaalne amplituud.  Radiomeeter mõõdab tavaliselt anduri sissetulevat voolu või pinget, mis on proportsionaalne andurini jõudva valgustasemega. Seejärel rakendab arvesti sissetulevale signaalile parandus-/kalibreerimistegurit, et anda kalibreeritud valgustaseme mõõtmine.  Arvesti annab ühe näidu kõikidele valguse lainepikkustele, mis jõuavad andurini ühe kombineeritud tulemusega.

ilt_spectro_2

Spektromeeter on spektrorradiomeetri põhiühik.  Spektrorradiomeetrite hulka kuuluvad sisendoptika ja kalibreerimised, mis võimaldavad spektromeetril võtta kalibreeritud võimsuse, intensiivsuse ja kiirituse/kiirguse näitu optilistes ühikutes või luksis/nm, luumenid/nm, vatid/nm, W/cm2/sr/nm jne.  Kuigi see on selge, vahetavad paljud inimesed termineid kalibreeritud spektromeeter, spektromeeter ja spektroradimeeter.


Spektromeetritel on sisemised andurid, mis suudavad koheselt mõõta valgust ja jagada sissetuleva signaali üle detektori massiivi, mis mõõdab signaali väikestes ribades või üksikutes lainepikkustes vastavalt süsteemi eraldusvõimele. (st eraldusvõime 1 nm, 5 nm või 10 nm). Seda tehakse CCD (laenguga seotud seadme) massiivide või CMOS-i (täiendavad metalloksiidi pooljuht) pildiandurite abil.


Seejärel rakendatakse kalibreerimist igale lainepikkusele, et teisendada iga piksli signaal arvudes nii amplituudi kui ka lainepikkuse kalibreeritud lugemiseks, mis on tavaliselt kantud sisemise ekraani graafikusse või arvutisse.  Need kalibreeritud lainepikkuse ja valguse taseme näidud teisendatakse seejärel arvukate algoritmide abil, et arvutada värvitemperatuur, duv ja CRI.

ilt350_spectrilight_combined_2

Spektromeetreid müüakse kõige sagedamini UV-kiirguse mõõtmiseks VIS-ile või NIR-ile ühe skannimisega. On süsteeme, mis on võimelised mõõtma UVC-d ja ka IR-i, kuigi tavaliselt väheneb nende välis lainepikkuste täpsus eriti laia ribasüsteemi puhul.


Spektromeetrid võivad pakkuda väga täpset kalibreeritud lainepikkuse ja valguse taseme näitu, kui signaal on piisavalt tugev kogu mõõdetava spektri ulatuses.  Spektromeetritel on probleeme hulkuva valguse ja müraga, kui signaal on üldiselt nõrk või kui VIS/ NIR väljund on oluliselt tugevam kui UV/IR.


Radiomeeter või valgusmõõtur koosneb tavaliselt arvesti korpusest, mis mõõdab sisemise või välise detektori pinge voolu.  Detektor (andur või fotodiood) on mõeldud konkreetse valgusriba mõõtmiseks, nagu on näidatud allpool olevates tundlikkuse kõverates.  (st SiC (ränikarbiid) 215-355, SI (räni) 200-1100nm, InGaAs 850-1700 nm...)

graphs_1_1

Seejärel lisatakse andurile filtrid, et läbida mõõdetav valgus ja blokeerida mõõtmiste soovimatud lainepikkused. Andurifiltri kombinatsioon loob soovitud tundlikkuse kõvera, mida sageli nimetatakse kellakujuliseks kõveraks. Allpool on kolm erinevat filtrit, mis on näidatud samal räni fotodiooodil, et luua 3 erinevat tundlikkuse kõverat UVA / VIS, UVA ja VIS jaoks.


Samuti on olemas filtrid, mis on mõeldud pakkuma ühtlasemat tundlikkust konkreetse riba suhtes, mis on eriti kasulik LED-i, laserite ja muude kitsaste ribaallikate mõõtmiseks.


Andurid kalibreeritakse tavaliselt maksimaalse intensiivsusega ja mõõdavad kogu kõvera all olevat valgust, et pakkuda ühte kombineeritud näitu sellistes ühikutes nagu luks, W / cm2, Lumens, Watts, Candela jne.

graphs_2_2

Radiomeetrid pakuvad lihtsamat tööd ja on korralikult filtreerimisel vähem altid mürale ja hulkuvale valgusele. Kuna radiomeetrid tuginevad filtrile, et luua sobivus valgusallikaga, lisab erinevate valgusarvestite tootjate filtrite varieerumine raskusi erinevate tarnijate valgusarvestite tulemuste võrdlemisel.  Ka filtri kellakujuline kõver võib suurendada valgusallikate koguviga, millel on arvukalt piike või piiki, mis ei ole filtri keskel lainepikkusel. Mõnda neist vigadest saab parandada kohandatud lainepikkuse kalibreerimise ja algoritmidega, samas kui teisi on ühe filtri kujundusega liiga raske parandada.  Paljusid radiomeetreid saab kasutada paljude erinevate anduritega, et katta paljusid erinevaid valgusribasid, nagu UVA, 250-400, VIS jne.