SPN1辐射传感器的设计原理

SPN1 采用一排7 个微型热堆传感器和控制器控制遮光方式来测量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型热堆传感器的排放，使得无论太阳在什么位置，至少有1 个热堆传感器完全暴露在阳光下并且至少有1 个完全在阴暗处。所有7 个微型热堆传感器接收同样量的散射光。根据每个热堆的读数，微处理器计算出总辐射和散射的地面光线，并通过这些值得估算出日照状况。

输出：SPN1 为总辐射和散射提供了两个模拟电压输出及日照时数的数字输出。这些输出信号与数据记录器相连，如Delta- T 的DL2e 及GP1。也可以直接通过RS232 串口连接电脑获取读数。

加热器：在结露、结冰、下雪的情况下，内置的加热器可使玻璃圆顶仍保持透明，确保在恶劣的气候条件下也能测得可靠的数据。

SPN1的设计原理：SPN1 的设计原理被试用在Delta-T 的BF3 辐射传感器上，并通过了有效测试。采用微型热堆传感器，高质量的玻璃圆顶和铝制外壳，大大改进了最初的设计。内部电子元件为重新设计为高精确度、低功耗元件。SPN1 将总辐射减去散射可以得出直接辐射。

实验比较结果：

SPN1 与Kipp & Zonen CM6B

Kipp & Zonen CM6B 传感器中的一个被太阳追踪圆盘遮盖住。以下展示了样品的测试结果。（SPN1无需太阳追踪部件）

日照时数：日照亮度的WMO 极限为与太阳直接光束垂直的平面上所接收到的120W. m-2.. 它不能使用地面余弦校正传感器直接测量，因此SPN1 采用一个基于直接辐射散射比率的运算法则，并结合它们的绝对值来估算其在WMO 标准的少数百分比内。此图表为BF3 和Campbell-stocks 日照记录计，在数月内试验的结果比较图。依据WMO标准，BF3 的每日误差为20 分钟。相对应的，Campbell-stocks 的精确度更差，每日误差将近1个小时。SPN1 是目前BF3 的日照传感器的高级版本，使用的是相同的日照时数运算法则。