光谱型太阳辐射照度测量仪

摘要

本发明的光谱型太阳辐射照度测量仪，涉及照度测量与信息处理的技术领域。测量仪由光学接收单元、光学耦合单元、光纤光谱仪模块单元、GPS模块单元、恒温控制单元及壳体等构成。本发明采用透镜汇聚太阳辐射、光纤束传输、光栅分光、阵列检测器等关键技术实现紫外、可见、近红外和红外等波段的太阳辐射照度测量，并通过数据接口实现观测数据的有线或无线传输。本发明是具有波长分辨功能的高分辨率的太阳辐射观测仪器，能够获得某一时刻辐射照度-波长的二维谱图，也可以获得辐射照度-波长-时间的三维谱图，数据信息量丰富，在气象观测、太阳能资源评估、大气污染检测、现代农业及生态安全研究等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种光谱型太阳辐射照度测量仪，结构包括以下单元：光学接收单元、光学耦合单元、光纤光谱仪模块单元及壳体，光学接收单元接收、处理的太阳光辐射信号经光学耦合单元传输至光纤光谱仪模块单元，并存储在光纤光谱仪模块单元内部的数据存储部分；所述的光学接收单元位于壳体顶部，由半球状双层防护罩（1）、漫透射片（2）、滤光片（3）、透镜（4）按接收太阳辐射顺序构成；其中的滤光片（3）采用低通滤光片、带通滤光片或长通滤光片；所述的光学耦合单元，由第一光纤接口、标准光纤跳线（5）和第二光纤接口构成；其中第一光纤接口实现光学接收单元与标准光纤跳线（5）的链接，第二光纤接口实现标准光纤跳线（5）与光纤光谱仪模块单元的链接；所述的光纤光谱仪模块单元，位于壳体中央；含有光学系统、阵列检测器（11）、电路系统、微处理器和供电电源部分；其中的光学系统按光路顺序有光纤输入接口、入射狭缝（6）、快门（7）、准直镜（8）、光栅（9）、成像镜（10）；光纤输入接口与光学耦合单元的第二光纤接口相接；其中的阵列检测器（11）接收成像镜（10）的光信号；阵列检测器（11）是紫外敏感的阵列检测器、线阵CCD传感器或红外敏感的阵列检测器；其中的电路系统，主要由信号预处理电路、增益自动控制电路、A/D转换器和数据存储器构成；阵列检测器（11）的输出模拟信号经信号预处理电路处理、增益自动控制电路放大和A/D转换器信号转换，将辐射数据存储在数据存储器；其中的微处理器，实现阵列检测器（11）时序的产生与控制、A/D转换器的控制、并控制光谱数据的采集处理、设置测量参数、辐射数据存储与传输；其中的供电电源，实现对电路和微处理器的供电。