Wer die Wahl hat …

Welchen Sensor für welche Messaufgabe? Den geeigneten Sensor zur Messung eines Laserstrahls (die meisten Sensoren messen übrigens auch andere Arten breitbandigen Lichts) zu finden, ist und bleibt eine kniffelige Aufgabe. Mit einigen grundlegenden Kriterien an der Hand wird Ihnen die Wahl aber deutlich leichter fallen:

  • Ihre Messaufgaben – Möchten Sie die mittlere Leistung oder gepulste Energie messen? Wenn Sie Leistung messen möchten, wählen Sie einen thermischen oder einen Photodioden-Sensor. Wenn es um Energie geht und die Wiederholrate kleiner ist als 5 Sekunden, können Sie entweder einen thermischen oder einen pyroelektrischen Sensor verwenden. Bei kürzeren Pulsraten wählen Sie einen pyroelektrischen Sensor.
  • Dynamischer Messbereich – Wählen Sie einen Sensor, der sowohl die höchste als auch die niedrigste von Ihnen zu messende Leistung/Energie erfassen kann.
  • Wellenlängenbereich – Stellen Sie sicher, dass der Sensor die von Ihnen benötigten Wellenlängen abdeckt.
  • Zerstörschwelle – Um Schäden am Sensor zu vermeiden, müssen Sie die Leistungs- bzw. Energiedichte kennen, die zu erwarten ist (nicht nur die gesamte Energie oder Leistung). Sie müssen dazu den Strahldurchmesser auf der Sensorfläche und die Energieverteilung kennen (so hat beispielsweise ein Gauss’ scher Strahl in der Spitze eine deutliche höhere Intensität als ein Flattop Strahl). Wenn es sich um einen gepulsten Laser handelt, müssen Sie auch die zeitliche Pulsdauer kennen, da die Zerstörschwelle bei den meisten Sensoren in Abhängigkeit zur Pulsspitzenleistung variiert (geringere Zerstörschwelle bei kürzeren Pulsen). Sollten Sie keinen Sensor finden, der nicht beschädigt werden würde, können Sie Lösungen mit abschwächenden Optiken wie Strahlteiler, Diffusoren, Neutraldichtefilter nutzen und ggf. nur einen Teil des Strahls über einen Spiegel messen.

Einige Dinge auf die Sie achten sollten:

  • Mit jeder Abschwächung steigt auch die Messungenauigkeit – in manchen Fällen ist es besser, zwei Sensoren zu nutzen: Einen Sensor mit höherer Empfindlichkeit und einen, der auch höherer Leistung oder Energie standhält.
  • Sollten Sie mehrere Laser nutzen: Es ist nicht immer zu empfehlen, so viele Laser als möglich mit der geringstmöglichen Zahl an Sensoren zu messen. In den meisten Fällen gelingt dies nur durch Kompromisse, da man hier eventuell Zugeständnisse im - je Laser benötigten - Dynamikbereich machen muss und somit die maximale Genauigkeit reduziert.
  • Physikalische Größe der Messköpfe: Die meisten Anwender bevorzugen die kleinstmögliche Abmessung für einen Messkopf oder eine große Apertur mit großer Messfläche, aber einem kleinen Gehäuse. Aber Sie sollten wissen: Wenn es um höhere Leistungen geht, muss der Sensor unter Umständen gekühlt werden (z.B. durch Luft- oder Wasserkühlung, Konvektion). Wenn Abschwächer genutzt werden, benötigen sie unter Umständen zusätzlichen Platz im Gehäuse.

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