Apogee Instruments SI-411 Benutzerhandbuch Seite 18

Beispiel für den Befehl Identify Measurement Parameter:
1,RW,Watt/Meter zum Quadrat, eingehende Sonnenstrahlung;<CR><LF>
Messung der Zieltemperatur
Die Infrarot-Radiometer der Serie SI-400 haben einen SDI-12-Ausgang. Die folgenden Gleichungen und die in
diesem Abschnitt beschriebenen benutzerdefinierten Kalibrierkoeffizienten werden in den Mikrocontroller
programmiert. Die Zieltemperatur wird direkt im digitalen Format ausgegeben.
Der Detektorausgang von Radiometern der SI-Serie folgt der grundlegenden Physik des Stefan-Boltzmann-
Gesetzes, wonach die Strahlungsübertragung proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur ist. Eine
modifizierte Form der Stefan-Boltzmann-Gleichung wird zur Kalibrierung der Sensoren und anschließend zur
Berechnung der Zieltemperatur verwendet:
⋅
=m
T −T
4 4
T D
wobei T die Zieltemperatur [K], T
T
Steigung und b der Achsenabschnitt ist. Das mV-Signal des Detektors ist linear proportional zur Energiebilanz
zwischen Target und Detektor, analog zur Energieemission, die im Stefan-Boltzmann-Gesetz linear proportional zur
vierten Potenz der Temperatur ist.
Während des Kalibrierungsprozesses werden m und b bei jedem Temperatursollwert des Detektors (in 10-C-
Schritten über einen Bereich von -15 C bis 45 C) bestimmt, indem die Messungen von T
aufgetragen werden. Die abgeleiteten m- und b-Koeffizienten werden dann als Funktion von T
Polynome zweiter Ordnung werden an die Ergebnisse angepasst, um Gleichungen zu erstellen, die m und b bei
jedem T bestimmen:
D
⋅
+C 1
m=C 2 T
D 2
⋅
+C 1
b=C 2 T
D 2
Dabei sind C2, C1 und C0 die benutzerdefinierten Kalibrierkoeffizienten, die auf dem Kalibrierzertifikat (siehe oben)
aufgeführt sind, das jedem Radiometer der Serie SI-100 beiliegt (es gibt zwei Sätze von Polynomkoeffizienten,
einen Satz für m und einen Satz für b). Beachten Sie, dass T
C ist gleich Temperatur in K minus 273,15), bevor m und b gegen T
Um Messungen der Zieltemperaturen vorzunehmen, wird Gleichung (1) umgestellt, um T
gemessenen Werte von S
eingegeben:
( ⋅
= +m
T T
T 4
D
1IC_001!
+ b
S
(1)
D
die Detektortemperatur [K], S
D
⋅
+C 0
T
(2)
D
⋅
+C 0
T
(3)
D
und T werden eingegeben, und die vorhergesagten Werte von m und b werden
D D
1
)
+ b
S 4 −273 . 15
D
Der Befehl "Messparameter identifizieren"
für Sensoradresse 1, Befehl C, Datenwert 1.
Die Antwort von Sensoradresse 1, SHEF-
Code RW, Einheiten von Watt/Meter zum
Quadrat und zusätzliche Informationen
über die eingehende Sonnenstrahlung.
das Millivolt-Signal des Detektors, m die
D
von Kelvin in Celsius umgerechnet wird (Temperatur in
D
aufgetragen werden.
D
(4)
4 - T 4 gegen mV
T D
aufgetragen und
D
[C] zu lösen, die
T
18