DD225499A1 - METHOD AND MEASURING ARRANGEMENT FOR MEASURING AN EQUIVALENT IRRADIATION THICKNESS - Google Patents

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DD225499A1 DD26510084A DD26510084A DD225499A1 DD 225499 A1 DD225499 A1 DD 225499A1 DD 26510084 A DD26510084 A DD 26510084A DD 26510084 A DD26510084 A DD 26510084A DD 225499 A1 DD225499 A1 DD 225499A1
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Wolfgang Liedecke
Ullrich Pigla
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Inst Zuechtungsforschung
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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Messanordnung zur Messung der gleichbewerteten Bestrahlungsstaerke in einem Spektralbereich des optischen Spektrums von mindestens 50 Nanometer Breite dar, welche transportabel und leicht handhabbar ist sowie mit geringem technischen und zeitlichen Aufwand und groesserer Praezision als bei den bekannten Loesungen eine un- bzw. gleichbewertete (und damit nicht wirkungsbezogene) Messung der optischen Strahlung in einem definierten Spektralbereich erlaubt. Erfindungsgemaess wird eine Messanordnung realisiert, die im Arbeitsbereich ueber eine konstante spektrale Empfindlichkeit verfuegt und sich durch eine hohe Flankensteilheit an den Bereichsgrenzen auszeichnet. Durch die Verwendung von speziellen Kantenfiltern in einem Zweiwegdifferenzmessverfahren wird der Fehlereinfluss auch unter wechselnden spektralen Bedingungen vernachlaessigbar klein gehalten. Damit kann auch unter kuenstlicher Beleuchtung in Unkenntnis des Strahlungsspektrums gemessen werden. Vorwiegendes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Messung photosynthetisch aktiver Strahlung (PHAR), welche z. B. im Bereich der Bio- und Oekowissenschaften erforderlich ist. Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Anordnung zur Messung gleichbewerteter Bestrahlungsstaerken. Fig. 1The invention provides a method and a measuring arrangement for measuring the uniformly evaluated irradiation intensity in a spectral range of the optical spectrum of at least 50 nanometers width, which is transportable and easy to handle and with little technical and time expenditure and greater precision than in the known solutions or equally weighted (and thus not effect-related) measurement of the optical radiation in a defined spectral range allowed. According to the invention, a measuring arrangement is realized which has a constant spectral sensitivity in the working range and is distinguished by a high edge steepness at the range limits. By using special edge filters in a two-way differential measuring method, the error influence is kept negligible even under changing spectral conditions. This can also be measured under artificial lighting in ignorance of the radiation spectrum. Predominant field of application of the invention is the measurement of photosynthetic active radiation (PHAR), which z. B. in the field of biosciences and eco-sciences is required. FIG. 1 shows the basic structure of the arrangement for measuring uniformly evaluated irradiation intensities. Fig. 1

Description

Besciireibung der .ErfindungDescription of the invention

a) 'I'itel der Erfindunga) Title of the invention

Verfahren und Meßanordnung zur Messung einer gleichbewerteten BestrahlungsstärkeMethod and measuring arrangement for measuring a uniformly evaluated irradiance

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine kleine und handliche Meßanordnung zur Messung der gleichbewerteten Bestrahlungsstärke in einem Spektralbereich des optischen Spektrums von mindestens 50 Nanometer (nm) Breite dar. Vorwiegender Einsatzbereich des Verfahrens ist die Messung photo synthetisch aktiver Strahlung (PHAR). Hierbei ist durch die gleichmäßige spektrale Empfindlichkeit der Meßanordnung über den photosynthetisch aktiven Spektralbereich das Verfahren nicht wirkungsbezogen für eine bestimmte Pflanzenart ausgelegt und besitzt somit einen weiten Einsatzbereich. Messungen der PHAS können zum Beispiel erforderlich seinThe invention is a method and a small and handy measuring device for measuring the uniformly evaluated irradiance in a spectral region of the optical spectrum of at least 50 nanometers (nm) wide. The primary application of the method is the measurement of photo-synthetically active radiation (PHAR). In this case, due to the uniform spectral sensitivity of the measuring arrangement over the photosynthetically active spectral range, the method is not designed to be effective for a specific plant species and thus has a wide range of uses. Measurements of the PHAS may be required, for example

1. Im Bereich der Bio- und Ökowissensehaften zur Umweltbeschreibung bzw. zur Teilcharakterisierung des Umweltfaktors Strahlung im Freiland und unter künstlichen Lichtbedingungen und1. In the field of bioscience and ecology, environmental description or partial characterization of the environmental factor of radiation in the field and under artificial light conditions and

2. Bei der landwirtschaftlichen Nutzung von Kulturpflanzen zur Bewertung der photosynthetischen Effizienz verschiedener Strahlungsklimate, zum Vergleich derselben sowie als mögliche Ausgangsgröße zur Kontrolle und u.U. erforderlichen Steuerung der PHAR (zum Beispiel in" Gewächshäusern und Klimakammern).2. In the agricultural use of crops to assess the photosynthetic efficiency of various radiation climates, to compare the same and as a possible output to control and u.U. necessary control of the PHAR (for example in "greenhouses and climatic chambers).

c) Charakterisierung der bekannten technischen Lösungenc) characterization of the known technical solutions

Das dringliche Erfordernis, Bestrahlungsstärken im photosynthetisch aktiven Spektralbereich schnell und einfach an verschiedenen Orten zu messen, führt bereits seit mehreren Jahrzehnten zu einer intensiven Bearbeitung dieser Problematik. Dabei erwiesen sich jene technischen Lösungen in der Regel als ungeeignet, welche darauf beruhen, daß die PHAR durch spektrale Zerlegung (Spektrometer, Monochromatoren) aus einem vorliegenden Gesamtspektrum ermittelt wird, da sie zeitlich und meStechnisch aufwendig und meist ortsgebunden nur in speziellen Laboratorien durchführbar sind. Bekannt ist auch die große Gruppe jener technischen Lösungen, die die o.g. Nachteile einer spektralen Zerlegung vermeiden. Für diese sollen die Mangel, welche durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden, an einigen repräsentativen Beispielen gezeigt und diskutiert werden. BLAGKMAIi und Mitarbeiter (Annual of Botany N.S., 68 (1953)» 17» 529-537) nutzen ein Meßgerät mit Vakuumphotozellen ohne zusätzliche Filterelemente„ Wesentlicher Mangel ist die im interessierenden Spektralbereich von 0,4 bis 0,9 (relativen Einheiten) variierende spektrale Empfindlichkeit. KIIBIu' und Mitarbeiter (Plant Cell Physiology 4 (1963), 153-168) nutzen Photozellen mit zweigipfliger spektraler Empfindlichkeitscharakteristik, die hauptsächlich durch Farbglasfilterkombinationen zu einer annähernd energiegleichen Bewertung der einfallenden PHAR korrigiert wird. Als Mangel sind zeitliche Inkonstanz der Empfindlichkeit und die über dem PHAR-Bereich weit hinausreichenden Empfindlichkeitsgrenzen zu nennen,, SCZSIZ und Mitarbeiter (Journal of Applied Ecology 2 (1964), 169-174) verwendeten Thermosäulenempfanger in Differenzschaltung und Gelatine-Kantenfilter. Nachteilig ist hier neben dem großvoluinigen Aufbau und der Trägheit der Smpfänger gleichfalls die unscharfe Abgrenzung der auszufilternden PHAR0 Gleiches gilt für das von McOEEE (Agricultural Meteorology, ^. (1966), 353-366) unter Verwendung eines handelsüblichen Solarimeters hergestellte Gerät. NORMAIT und Mitarbeiter (Agronomy Journal 61, (1969), 6, 840-843) nutzen Photodioden in Differenzschaltungβ Nachteilig sind die angegebenen Abweichungen der Empfängercharakteristik von der des "idealen" Sensors0 The urgent need of radiation levels in photosynthetically active spectral quick and easy to measure in different places, already leads to an intensive treatment of this problem for several hr Yes tenth. In this case, those technical solutions proved to be generally unsuitable, which are based on the fact that the PHAR by spectral decomposition (spectrometers, monochromators) is determined from a total available spectrum, since they are temporally and meStechnisch consuming and usually localized feasible only in special laboratories. Also known is the large group of those technical solutions that avoid the above-mentioned disadvantages of a spectral decomposition. For these, the deficiencies eliminated by the present invention are to be shown and discussed in some representative examples. BLAGKMAI and coworkers (Annual of Botany NS, 68 (1953) »17» 529-537) use a measuring device with vacuum photo cells without additional filter elements. "A significant deficiency is the spectral range varying from 0.4 to 0.9 (relative units) in the spectral region of interest Sensitivity. KIIBIu 'and coworkers (Plant Cell Physiology 4 (1963), 153-168) use photocells with bimodal spectral sensitivity characteristic, which is mainly corrected by color glass filter combinations to an approximately energy equivalent evaluation of the incident PHAR. The shortcomings include temporal inconstancy of sensitivity and the sensitivity limits that extend far beyond the PHAR range. SCZSIZ and coworkers (Journal of Applied Ecology 2 (1964), 169-174) used differential thermopile receivers and gelatin edge filters. A disadvantage ((1966), 353-366 Agricultural Meteorology, ^.) Here is adjacent to the großvoluinigen structure and the inertia of the Smpfänger also the fuzzy definition of the to be filtered out PHAR 0 The same applies to the McOEEE by using a commercially available device manufactured Solari meter. NORMAIT and coworkers (Agronomy Journal 61, (1969), 6, 840-843) use photodiodes in Differenzschaltungβ disadvantage is the indicated deviations of the receiver characteristic of the "ideal" Sensors 0

BIGGS und Kitarbeiter (Ecology j?2 (1971), 125-131) verwenden ein Metallinterferenzfilter mit speziellem Blendensystem zur Messung wirkungsbezogener Bestrahlungsstärken. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die hierzu festzulegenden 7/irkungsfunktionen nicht konstant sind, sondern stark von Eflanzenart und Umweltbedingungen abhängen. Gleiches gilt auch für das in der BHD-AS 2352817 vorgestellte Meßgerät zur Messung von wirkungsbeζogenen Bestrahlungsstärken. In der BED-AS 1472158 wird ein Verfahren vorgestellt, mit welchem die Strahlungsintensität in einem zwischen zwei benachbarten Kanten liegenden Spektralbereich dadurch ermittelt wird, daß die Spannungsdifferenz aus zwei Fotoempfängern bestimmt wird, denen je ein Kantenfilter gleicher Transmission jedoch unterschiedlicher Kantenlage vorgeschaltet ist bzw. diese PiIter nacheinander vor einem Fotoempfanger gebracht werden. Auch dieses Verfahren ist bei einem breiteren Spektralbereich wie dem der PHAR mit erheblichen Meßfehlern behaftet. Die Grunde hierfür sind bereits in der AS 2352817 ausführlich dargelegt.BIGGS and Kitarbeiter (Ecology, J? 2 (1971), 125-131) use a metal interference filter with a special aperture system for measuring effect-related irradiances. The disadvantage of this method is that the action functions to be defined are not constant, but depend strongly on the type of plant and the environmental conditions. The same applies to the device presented in the BHD-AS 2352817 for the measurement of effective irradiation intensities. In BED-AS 1472158 a method is presented, with which the radiation intensity in a lying between two adjacent edges spectral range is determined by the voltage difference is determined from two photoreceptors, each an edge filter same transmission but upstream of different edge position or this Piiter be brought in succession in front of a photo receiver. This method is also subject to considerable measurement errors in a wider spectral range such as the PHAR. The reasons for this are already explained in detail in AS 2352817.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens und einer Meßanordnung zur Messung der Bestrahlungsstärke, welche transportabel und leicht handhabbar ist sowie mit geringem technischem und zeitlichem Aufwand und größerer Präzision als bei den unter c) aufgeführten bekannten Lösungen eine un- bzw, gleichbewertete (und damit nicht wirkungsbezogene) Messung der optischen Strahlung in einem definiertem Spektralbereich erlaubt. Die Meßanordnung soll so beschaffen sein, daß auch an relativ schwer zugänglichen Stellen gemessen werden kann. Die Empfindlichkeitscharakte— ristik des realisierten Sensors sollte über eine Flankensteilheit an den Bereichsgrenzen verfugen, die den Einsatz in verschiedensten Strahlungsklimaten ohne Korrektur der angezeigten Meßwerte erlaubt.The aim of the invention is the development of a method and a measuring arrangement for measuring the irradiance, which is portable and easy to handle and with little technical and time and greater precision than in the known solutions listed under c) an un-or, gleichbewertete (and thus non-performance-related) measurement of the optical radiation in a defined spectral range allowed. The measuring arrangement should be such that it can be measured even in relatively difficult to reach places. The sensitivity characteristics of the realized sensor should have an edge slope at the range limits, which allows the use in various radiation climates without correction of the displayed measured values.

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Meßanordnung realisiert, die im Arbeitsbereich über eine konstante spektrale Empfindlichkeit verfügt und sich gegenüber bereits bekannten Sensoren durch eine hohe Flankensteilheit an den Bereichsgrenzen auszeichnet. Durch die Verwendung von speziellen Kantenfil— tern in einem Zweiwegdifferenzmeßverfahren konnte der Fehlereinfluß auch bei Anwendung von Linienstrahlern in den Grenzbereibhen vernachlässigbar klein gehalten werden. Daher kann eine Anwendung auch unter künstlicher Beleuchtung bei Unkenntnis des Strahlungsspektr'ams erfolgen« Der Sensor besteht aus zwei gleichartigen Halbieiterphotoempfängern in Differenzschaltung. Erfindungsgemäß werden beiden Farbfilter vorgelagert, deren resultierende spektrale Transmission sich invers zu der spektralen impf indlichkeit des Ealbleiterphotoempfangers verhält. Mit der so erhaltenen Anordnung läßt sich ein Arbeitsbereich mit einer Breite bis etwa 4-50 nm schaffen, der in seiner spektralen Empfindlichkeit konstant und ausgeglichen ist. Durch die Verwendung von Kantenfiltern an den Arbeitsbereichsgrenzen Kann eine hohe Flankensteilheit erreicht werden. Dabei wird je einem Empfänger ein sich zum längerwelligen Ende des Spektrums hin öffnendes Kantenfilter, das die entsprechende Grenzwellenlänge realisiert, zugeordnet. Erfind ungs ge maß wird dabei das für .die kürzere Grenzwellenlänge verantwortliche Kantenfilter zusammen mit den über beiden Empfängern angebrachten Farbfiltern mit in die Bildung einer der spektralen Empfind!ichkeit der Photoempfänger angepaßten inversen Transmiss!onsf unktion bildenden FiI-terkombinatioü einbezogen. Die so erhaltene Anordnung zeichnet sich durch hohe Konstanz der spektralen Empfindlichkeit der Empfängeranordnung über den vorgesehenen Arbeitsbereich aus. Dabei kann es möglich sein, in Abhängigkeit von dem Verlauf der spektralen Empfindlichkeit des Empfängers und der Lage der Arbeitsbereichsgrenzen ein Kantenfilter bei noch hinreichender Genauigkeit einzusparen. Erfindungsgemäß werden für die Empfängeranordnung Photodioden verwendet, deren Empfindlichkeit bei Wellenlängen, die den vorgesehenen Arbeitsbereich überschreiten, möglichst schnell gegen ^uIlAccording to the invention, a measuring arrangement is realized which has a constant spectral sensitivity in the working range and is distinguished from previously known sensors by a high edge steepness at the range limits. By using special Kantenfil- delight in a Zweiwegdifferenzmeßverfahren the error influence could be kept negligibly small even when using line sources in the Grenzbereibhen. Therefore, an application under artificial lighting with ignorance of the Strahlungsspektr'ams done «The sensor consists of two similar Halbieiterphotoempfängern in differential circuit. According to the invention, two color filters are arranged in advance, the resulting spectral transmission of which is inversely related to the spectral impedance of the semiconductor photo-receiver. With the arrangement thus obtained, a work area can be created with a width of about 4-50 nm, which is constant and balanced in its spectral sensitivity. By using edge filters at the workspace boundaries, high edge steepness can be achieved. In this case, one receiver each is assigned an edge filter which opens toward the longer-wavelength end of the spectrum and realizes the corresponding limit wavelength. In accordance with the invention, the edge filter responsible for the shorter cut-off wavelength is included, together with the color filters applied over both receivers, with filter combination forming the inverse transmissive function adapted to the spectral sensitivity of the photoreceivers. The arrangement thus obtained is characterized by a high constancy of the spectral sensitivity of the receiver arrangement over the intended working range. It may be possible, depending on the course of the spectral sensitivity of the receiver and the location of the workspace boundaries to save an edge filter with still sufficient accuracy. According to the invention, photodiodes are used for the receiver arrangement whose sensitivity at wavelengths exceeding the intended operating range as fast as possible against UIl

geht. Dadurch werden Fehler, die durch kleine Transmissionsdifferenzen der Filterkombinationen in diesem Bereich auftreten können, eliminiert.goes. As a result, errors that may occur due to small transmission differences of the filter combinations in this area are eliminated.

f) Ausführungsbeispielf) embodiment

An Beispiel eines Empfängers für den Spektralbefeich von -4-00 nm bis 700 mn sollen die wesentlichen Merkmale des Verfahrens beim Aufbau einer Meßanordnung zur nichtwirkungsbezogenen Bestrahlungsstärkemessung dargestellt werden. Der PHAR-Sensor besteht aas zwei identischen Photodioden (E1 und E2), über denen .je eine gleiche !Farbfilterkombination D mit dem für die kleinere Grenzwellenlänge des Arbeitsbereiches verantwortlichen Kantenfilter B so angeordnet ist, daß sich eine zur spektralen Empfindlichkeit des Empfängers invers verlaufende Transmissionskernlinie ergibt (s. Fig. 1 u. 2). Prinzipiell ist Kantenfilter B in beiden Strahlenwegen 1 und 2 angeordnet. Das schließt nicht aus, daß es für technische Anwendungen hinreichend genau sein kann, das Kantenfilter B nur in einem Strahlengang anzuordnen, wenn seine Transmissionskennlinie im Durchlässigkeitsbereich ausreichend konstant und eben ist. Für den Sonderfall, daß der beginnende Arbeitsbereich und die beginnende spektrale Empfindlichkeit des verwendeten Photoempfangers übereinstimmen, kann eine stark vereinfachte Anordnung konstruiert werden, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Dabei sind lediglich noch Farbfilter D und Kantenfilter C notwendig. Um eine möglichst scharfkantige Begrenzung der spektralen Empfindlichkeit am oberen Ende des Arbeitsbereiches zu erreichen, wird im Strahlengang 2 ein entsprechendes Kantenfilter C angeordnet. Auftretende Transmissionsdifferenzen in den Strahlengängen 1 und 2 können durch unselektive Dämpfungsglieder oder elektronische Maßnahmen ausgeglichen werden. Die Ausgangssignale der als Strom-Spannungs-Wandler geschalteten Verstärker F1 und F2 werden auf einen Differenzverstärker H (Fig. 1) geführt. Das sich ergebende Differenzsignal ist proportional der im Arbeitsbereich einfallenden Strahlungsenergie und kann zur Anzeige gebracht v/erden. Die Einstellung des Nullpunktes sowie der Höhe des Proporüionalitätsfaktors zwischen ein—By way of example, a receiver for the spectral saturation of -400 nm to 700 nm is intended to illustrate the essential features of the method in the construction of a measurement arrangement for the non-acting irradiance measurement. The PHAR sensor consists of two identical photodiodes (E1 and E2) over which a same color filter combination D is arranged with the edge filter B responsible for the smaller cut-off wavelength of the working range, such that a transmission core line running inversely to the spectral sensitivity of the receiver results (see Fig. 1 and 2). In principle, edge filter B is arranged in both beam paths 1 and 2. This does not exclude that for technical applications it may be sufficiently accurate to arrange the edge filter B only in one beam path if its transmission characteristic in the transmission region is sufficiently constant and level. For the special case that the incipient working range and the incipient spectral sensitivity of the photoreceptor used match, a greatly simplified arrangement can be constructed, as shown schematically in FIG. Only color filter D and edge filter C are necessary. In order to achieve the sharpest possible limitation of the spectral sensitivity at the upper end of the working area, a corresponding edge filter C is arranged in the beam path 2. Occurring transmission differences in the beam paths 1 and 2 can be compensated by unselective attenuators or electronic measures. The output signals of the amplifiers F1 and F2 connected as current-voltage converters are fed to a differential amplifier H (FIG. 1). The resulting difference signal is proportional to the radiant energy incident in the work area and can be displayed. The setting of the zero point as well as the height of the proportionality factor between a

fallender Strahlungsenergie und Anzeige kann in den Verstärkern FI, F2 und H erfolgen.Falling radiant energy and display can be done in the amplifiers FI, F2 and H.

Zu beachten ist beim Aufbau der Meßanordnung, daß der Abstand zwischen oberer Streuscheibe A und der ersten Filterkoinbination G-C oder B-G genügend groß gewählt wird, wie in Fig. 3 dargestellt wurde. Dieser ist dann ausreichend, wenn unabhängig vom Standort der Strahlungsquelle an den Eingängen der beiden getrennten Strahlungswege ,jeweils gleiche Strahlungsenergien auftreffen.It should be noted in the construction of the measuring arrangement that the distance between the upper lens A and the first filter combination G-C or B-G is chosen to be sufficiently large, as shown in Fig. 3. This is then sufficient, regardless of the location of the radiation source at the inputs of the two separate radiation paths, each incident radiation energy.

Nach diesem Prinzip läßt sich ein Sensor für die Messung nichtwirkungsbezogener Bestrahlungsstärken im PHA3-Bereich -konstruieren, wie er in Fig. 3 schematises, dargestellt wurde. Zur besseren Verdeutlichung soll deshalb auf den Inhalt der im Text schon genannten Figuren noch einmal eingegangen werdenAccording to this principle, a sensor for the measurement of non-efficacy irradiances in the PHA3 range can be constructed, as shown schematically in FIG. For better clarity, therefore, the contents of the figures already mentioned in the text should be discussed again

Es zeigt: It shows:

Figur 1: Den prinzipiellen Aufbau der Anordnung zur Messung nichtwirkungsbezogener Bestrahlungsstärken mit der Streuscheibe A1 den Dämpfungsfilter G, dem Kantenfilter C für die größere Grenzwellenlänge und dem Kantenfilter B für die kleinere Grenzwellenlänge des Arbeitsbereiches. Die Farbfilterkombination D kann dabei aus mehreren Einzelfiltern bestehen. An die beiden Halbleiterphotodioden E1 und E2 sind die Strom-Spannungs-Wandler F1 und F2 angeschaltet, deren Differenzsignal mit dem Verstärker H gebildet und mit dem Instrument I angezeigt wird.Figure 1: The basic structure of the arrangement for measuring non-related irradiances with the lens A 1, the attenuation filter G, the edge filter C for the larger cutoff wavelength and the edge filter B for the smaller cut-off wavelength of the workspace. The color filter combination D can consist of several individual filters. To the two semiconductor photodiodes E1 and E2, the current-voltage converter F1 and F2 are turned on, the difference signal is formed with the amplifier H and displayed with the instrument I.

Figur 2: Das Beispiel des idealisierten Verlaufes der relativen spektralen Empfindlichkeit U eines Halbleiterphotoempfängers, die überlagert wird mit einer dazu invers verlaufenden relativen spektralen Irans-.mission 7/ der Farbfilterkombination und zur Entstehung einer konstanten spektralen Empfindlichkeit V der Empfangsanordnung im Arbeitsbereich zwischen den Grenzen X und Y führt. Über der Wellenlänge λ ist die relative spektrale Empfindlichkeit bzw. Transmission % aufgetragen.Figure 2: The example of the idealized course of the relative spectral sensitivity U of a semiconductor photoreceptor, which is superimposed with a relative inverse relative spectral Iran mission 7 / the color filter combination and the formation of a constant spectral sensitivity V of the receiving device in the working area between the boundaries X. and Y leads. The relative spectral sensitivity or transmission % is plotted over the wavelength λ.

Figur 3: An einem technischen Beispiel soll hier der vereinfachte Aufbau eines nichtwirkungsbezogenen PHAH-8trah.lungsein.pf angers nit seinen wesentlichen Merkmalen dargestellt werden.Figure 3: At a tech ni cal example of the simplified structure of a non-action-related PHAH-8trah.lungsein.pf Angers nit is to be displayed its essential features herein.

über den beiden Halbleiterpiiotodioden E1 und E2 befindet sich eine zweite Buchse zum Passen der Kantenfilter 3 und G. Die Parbfilterkombination D wurde hier auf ein Farbfilter reduziert und ist über den Kantenfiltern ebenfalls mit einer Buchse befestigt« Alle drei Buchsen v/erden durch ein Distanzstück E gegen einen Anschlag am Gehäuse L durch das Festschrauben des Überwurfes M gedruckt. Zwischen Überwurf M und Distanzstück K befindet sich die Streuscheibe A. In das Gehäuse L ist am unteren Ende noch ein Haltegriff eingeschraubt, über welchen die elektrischen Anschlüsse geführt werden.over the two Halbleiterpiiotodioden E1 and E2 is a second socket for fitting the edge filters 3 and G. The Parbfilterkombination D was here reduced to a color filter and is also attached via the edge filters with a jack «All three sockets v / earth through a spacer E. against a stop on the housing L printed by screwing the cap M. Between cover M and spacer K is the diffuser A. In the housing L at the bottom of a handle is screwed, over which the electrical connections are performed.

Claims (5)

Erfindung sanspruchInvention sanction 1. Verfahren und Meßanordnung zur Messung einer gleichbewerteten Bestrahlungsstärke nach einem Differenzmeßprinzip mit Halbleiterphotodioden unter Verwendung von Kanten- und Farbfiltern dadurch gekennzeichnet, daß die Messung nichtwirkungsbezogener Bestrahlungsstärken in einem optischen Spek- tralbereich von mindestens 50 mn bis 450 nm Breite bei konstanter spektraler Empfindlichkeit der Empfängeranordnung über den gesamten Arbeitsbereich ermöglicht wird, wobei die konstante spektrale Empfindlichkeit durch eine Kombination von Farbfiltern mit einem Kantenfilter erreicht wird, deren spektrale Transmission sich invers zu der spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Photodioden verhält.1. A method and measuring arrangement for measuring a gleichbewerteten irradiance according to a Differenzmeßprinzip with semiconductor photodiodes using edge and color filters, characterized in that the measurement non-related irradiances in an optical spectral tralbereich of at least 50 mn to 450 nm width with constant spectral sensitivity of the receiver array Over the entire working range, the constant spectral sensitivity is achieved by a combination of color filters with an edge filter whose spectral transmission behaves inversely to the spectral sensitivity of the photodiodes used. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der größeren Grenzwellenlänge des Arbeitsbereiches ein zweiter optischer Weg verwendet wird mit einer Kombination von Farbfiltern mit zusätzlichen Kantenfiltern.2. The method according to claim 1, characterized in that for generating the larger cut-off wavelength of the work area, a second optical path is used with a combination of color filters with additional edge filters. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Empfindlichkeitsverlauf des Halbleiterphotoempfängers das Kantenfilter für die kleinere Grenz— wellenlänge des Arbeitsbereiches entfallen kann.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that can be omitted depending on the sensitivity of the semiconductor photoresponse the edge filter for the smaller limit wavelength of the work area. 4-, Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimierung von Meßfehlern Halbleiterphotoempfanger verwendet werden, deren Empfindlichkeit unweit oberhalb der größeren Grenzwellenlänge des vorgesehenen Arbeitsbereiches gegen Null geht.4-, Method according to claim 1, characterized in that are used to minimize measurement errors semiconductor photoreceptor whose sensitivity is close to zero above the larger limit wavelength of the intended working range. 5. Meßgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der oberen Streuscheibe und der ersten Fil"cerkombination des sich in zwei Strahlengänge aufteilenden Strahlenweges so groß ist, daß unabhängig vom Standort der Strahlungsquelle in beiden Strahlenwegen die gleiche Eingangsstrahlungsenergie einfällt.5. A measuring device according to claim 1, characterized in that the distance between the upper lens and the first Fil "cerkombination of dividing into two beam paths beam path is so large that regardless of the location of the radiation source incident in both beam paths, the same input radiation energy. ί ·' j :'Z i L· Ll ί · ' j : ' Z i L · Ll
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012022052A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Black Photon Instruments GmbH Optoelectronic sensor used for measuring solar radiation, has optical filter whose transmission characteristic is proportional to photon energy and inversely proportional to external quantum efficiency of photovoltaic cell

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