Punktförmige Hitzequellen

Thermopile Gast #3687352
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Hallo,

Ein Thermopile besitzt ja typischerweise einen Öffnungswinkel von z.B. 
90°Grad.
Integriert jener nun sämtliche aus diesem Sphärenausschnitt einfallende 
Strahlung, oder wird ev. die höchste auftretende Temperatur 
(langwelligste Strahlung) stärker gewichtet?

Anders ausgedrückt: Kann man mit einem Thermopile punktförmige 
Hitzequellen (Streichholzflamme) auf z.B. 2 bis 3 Meter Entfernung 
erkennen, oder geht diese gegenüber der beispielsweise viel 
großflächigeren Haut eines Menschen komplett unter?

mfg
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MaWin Gast #3687364
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Der Thermopile bildet den Mittelwert von dem was er sieht. Das 
Streichholz ist nicht so punktförmig, weil darüber die Hitzewolke auch 
strahlt. Eine 1cm2 1000 GraC Fläche erzeugt weniger Output als eine 
10x10cm 100 GradC Fläche.
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Amateur Gast #3687372
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Ein Thermopile mit einem angenommenen Öffnungswinkel soll ja, innerhalb 
dieses Winkels, ortsneutral Messen.
Ob sich dort ein paar punktförmige Wärmequellen befinden, oder nur eine, 
oder ein Gemisch, sollte m. E. unwichtig sein.
Der Output richtet sich nach der Summe bzw. dem Integral.
Übrigens: Die Entwickler machen sich oft sehr viel Mühe, genau diese
          Ortsneutralität aufrecht zu erhalten.
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littleHelper Gast #3688298
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MaWin schrieb:
> Der Thermopile bildet den Mittelwert von dem was er sieht. Das
> Streichholz ist nicht so punktförmig, weil darüber die Hitzewolke auch
> strahlt. Eine 1cm2 1000 GraC Fläche erzeugt weniger Output als eine
> 10x10cm 100 GradC Fläche.

nicht ganz das thermopile misst die strahlungsleistung. diese ist 
bekanntlich proportional zur 4. potenz der absoluten temperatur. also in 
deinem beispiel:
1273K^4 * 1cm^2
bzw
373K^4 * 100 cm^2
und davon der mittelwert... ich komme auf 461K
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Ulrich H. #3688330
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Es wird die mittlere Strahlung gemessen. Durch die Wichtung mit T^4 
gehen da die heißen Temperaturen stärker ein, so dass die zwar kleine 
kleine heiße Quelle trotzdem dominieren kann.

Da bei muss man auch noch berücksichtigen, das die Fläche insgesamt 
konstant ist, also auch der Hinterdrund Strahlt. Man muss also nicht nur 
Flache * T^4 vergleichen, sondern Fläche mal (T^4 - T_0^4).

Bei einem Thermopile mit Fenster / Filter verschiebt sich die Wichtung 
ggf. noch etwas, weil nicht alle Wellenlängen ankommen. Auch so 
absorbiert die Luft schon einiges.

Um nur die hohen Temperaturen zu erkennen kann man nur die Kürzeren 
Wellenlängen nutzen. Auch 1000 C kann man schon gut mit einer Si 
Photodiode detektiern - Auch eine sehr große Flache bei 100 oder 200 C 
hat dagegen praktisch keinen Einfluss.
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Physiker Gast #3688355
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littleHelper schrieb:
> diese ist
> bekanntlich proportional zur 4. potenz der absoluten temperatur.

Die T^4 bezieht sich bekanntlich auf die ingesamt abgestrahlte Leistung
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz

Wenn man nur einen begrenzten Spektralbereich betrachtet und dann 
Strahler mit deutlich verschiedener Temperatur im Sichtbereich hat, haut 
das mit der 4. Potenz der absoluten Temperatur also nicht mehr so 
wirklich hin. Mit mit der Temperatur verändert sich das Spektrum, 
insbesondere verschiebt sich das Maximum der Abstrahlung zu kürzeren 
Wellenlängen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz
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