Licht im Terrarium

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mess:radiometer [2019/02/23 16:34] – external edit 127.0.0.1mess:radiometer [2021/01/26 10:59] – sarina
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 ====== Radiometer ======  ====== Radiometer ====== 
  
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 Radiometer haben aber natürlich auch Nachteile, die zu verschiedenen statistischen und systematischen Fehlern führen {{wkx>112}}{{wkx>280}}. Viele der Fehler sind für die typischen Einsatzzwecke in der Terraristik vernachlässigbar: Sowohl die spektrale als auch die absolute Empfindlichkeit des Radiometers kann //temperaturabhängig// sein, so dass ein Messgerät das durch die Wärmestrahlung der Lampe aufgeheizt wird, veränderte Werte liefert. Beim einem Solarmeter 6.2 wurde eine sehr geringe Erhöhung der Messwerte bei Temperaturen größer als 40°C ermittelt {{wkx>172}}. Bei Messgeräten mit einem großen Eingang, kann eine //inhomogene Lichtverteilung// über die Sensorfläche und das Gesichtsfeld des Sensors den Messwert verfälschen ({{wkx>117}},{{wkx>280}}). Auch eine //Modulation// der Lichtintensität, z.B. bei stark flackernden Mischlichtlampen kann falsche Messwerte erzeugen. Insbesondere wenn sehr kleine Messwerte gemessen werden sollen, spielt das statistische Dunkelsignal der Photodiode eine Rolle. Das //Rauschen// von Radiometern ist aber - vor allem im Vergleich zu günstigen Spektrometern - sehr gering. Durch den Einfluss der UV-Strahlung können UV-Radiometer //altern//. Es ist empfehlenswert, regelmäßig eine Vergleichsmessung mit einer Lichtquelle bekannter UV-Strahlung oder mit einem wenig genutzten UV-Radiometer durchzuführen. Photodioden zeichnen sich normalerweise durch eine hohe //Linearität// aus, d.h. bei doppelter Bestrahlungsstärke zeigt das Radiometer auch tatsächlich den doppelten Wert an. Es gibt jedoch auch defekte Messgeräte, bei denen das nicht mehr der Fall ist. In {{wkx>121}} wurde ein älteres UVB-Radiometer gefunden, das bei hohen Bestrahlungsstärken einen um den Faktor 4 zu großen Messwert anzeigte. Dieser Fall ist selten, aber man sollte wissen, dass das möglich ist. Radiometer haben aber natürlich auch Nachteile, die zu verschiedenen statistischen und systematischen Fehlern führen {{wkx>112}}{{wkx>280}}. Viele der Fehler sind für die typischen Einsatzzwecke in der Terraristik vernachlässigbar: Sowohl die spektrale als auch die absolute Empfindlichkeit des Radiometers kann //temperaturabhängig// sein, so dass ein Messgerät das durch die Wärmestrahlung der Lampe aufgeheizt wird, veränderte Werte liefert. Beim einem Solarmeter 6.2 wurde eine sehr geringe Erhöhung der Messwerte bei Temperaturen größer als 40°C ermittelt {{wkx>172}}. Bei Messgeräten mit einem großen Eingang, kann eine //inhomogene Lichtverteilung// über die Sensorfläche und das Gesichtsfeld des Sensors den Messwert verfälschen ({{wkx>117}},{{wkx>280}}). Auch eine //Modulation// der Lichtintensität, z.B. bei stark flackernden Mischlichtlampen kann falsche Messwerte erzeugen. Insbesondere wenn sehr kleine Messwerte gemessen werden sollen, spielt das statistische Dunkelsignal der Photodiode eine Rolle. Das //Rauschen// von Radiometern ist aber - vor allem im Vergleich zu günstigen Spektrometern - sehr gering. Durch den Einfluss der UV-Strahlung können UV-Radiometer //altern//. Es ist empfehlenswert, regelmäßig eine Vergleichsmessung mit einer Lichtquelle bekannter UV-Strahlung oder mit einem wenig genutzten UV-Radiometer durchzuführen. Photodioden zeichnen sich normalerweise durch eine hohe //Linearität// aus, d.h. bei doppelter Bestrahlungsstärke zeigt das Radiometer auch tatsächlich den doppelten Wert an. Es gibt jedoch auch defekte Messgeräte, bei denen das nicht mehr der Fall ist. In {{wkx>121}} wurde ein älteres UVB-Radiometer gefunden, das bei hohen Bestrahlungsstärken einen um den Faktor 4 zu großen Messwert anzeigte. Dieser Fall ist selten, aber man sollte wissen, dass das möglich ist.
  
-Ein wichtiger Fehlerbeitrag ist die Kosinuskorrektur des Radiometers (siehe detaillierter auch Abschnitt [[mess/spektrometer_kalibration#Kosinuskorrektur]] unter Spektrometer). Wenn die Sonne schräg auf eine Fläche scheint, verringert sich die Intensität der Strahlung auf der Oberfläche. Messgeräte reagieren nicht immer richtig auf Licht aus verschiedenen Winkeln. Eine entsprechend dimensionierte Streuscheibe mit Abschattungsringen kann das korrigieren. +Ein wichtiger Fehlerbeitrag ist die Kosinuskorrektur des Radiometers (siehe detaillierter auch Abschnitt [[mess/spektrometer#Kosinuskorrektur]] unter Spektrometer). Wenn die Sonne schräg auf eine Fläche scheint, verringert sich die Intensität der Strahlung auf der Oberfläche. Messgeräte reagieren nicht immer richtig auf Licht aus verschiedenen Winkeln. Eine entsprechend dimensionierte Streuscheibe mit Abschattungsringen kann das korrigieren. 
  
 ===== Fehlerquelle: Spektrale Empfindlichkeit ===== ===== Fehlerquelle: Spektrale Empfindlichkeit =====
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 Wenn nur exakt der UVB-Bereich gemessen werden soll müsste man Filter für die Siliziumphotodiode finden, die alle Strahlung mit der Wellenlänge größer als 315 nm und kleiner als 280 nm komplett absorbieren und alle Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 315 nm komplett ungefiltert durchlassen. Das ist nicht  möglich. Stattdessen wird die spektrale Empfindlichkeit des Messgeräts immer eine glatte Kurve sein. Es wird nie ein UVB-Radiometer geben, das tatsächlich UVB misst. Tatsächlich misst das Messgerät etwas anderes, rechnet den Wert aber intern um und zeigt UVB in µW/cm² an. Das UVB-Radiometer wird so kalibriert, dass das der Messwert für eine Kalibrationslampe korrekt ist. Wenn nur exakt der UVB-Bereich gemessen werden soll müsste man Filter für die Siliziumphotodiode finden, die alle Strahlung mit der Wellenlänge größer als 315 nm und kleiner als 280 nm komplett absorbieren und alle Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 315 nm komplett ungefiltert durchlassen. Das ist nicht  möglich. Stattdessen wird die spektrale Empfindlichkeit des Messgeräts immer eine glatte Kurve sein. Es wird nie ein UVB-Radiometer geben, das tatsächlich UVB misst. Tatsächlich misst das Messgerät etwas anderes, rechnet den Wert aber intern um und zeigt UVB in µW/cm² an. Das UVB-Radiometer wird so kalibriert, dass das der Messwert für eine Kalibrationslampe korrekt ist.
  
-[{{:mess:volumen_masse_mehl.jpg?200 |Richtige Abmessung von 300g Mehl anhand des Volumens. Da das Messgerät Messbecher für Mehl kalibriert ist, erhält man das richtige Ergebnis. }}] [{{:mess:volumen_masse_zucker.jpg?200 |Falsche Abmessung von 300g Zucker anhand des Volumens. Da das Messgerät Messbecher für Mehl kalibriert ist, erhält man für Zucker einen um 30% zu niedrigen Messwert. }}]+[{{:mess:volumen_masse_mehl.jpg?200|Richtige Abmessung von 300g Mehl anhand des Volumens. Da das Messgerät "Messbecher" für Mehl kalibriert ist, erhält man das richtige Ergebnis.}}] [{{:mess:volumen_masse_zucker.jpg?200|Falsche Abmessung von 300g Zucker anhand des Volumens. Da das Messgerät "Messbecher" für Mehl kalibriert ist, erhält man für Zucker einen um 30% zu niedrigen Messwert.}}]
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 ====== Literatur ====== ====== Literatur ======
  
-{{wxblind>763;119;676;38;277;667;474;320}} +{{wkxblind>763;119;676;38;277;667;474;320}} 
  
 {{wkxbib}} {{wkxbib}}
  
mess/radiometer.txt · Last modified: 2023/06/18 11:04 by sarina
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