輻射測量,旋轉(zhuǎn)測光系統(tǒng)低功耗高精度跟蹤器

更新時間：2021-11-23

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陽光到達(dá)地面首先必須經(jīng)過地球大氣層，其到達(dá)大氣外層與陽光路線垂直的平面上的平均輻照度為1367W/m^2（注：即太陽常數(shù)，用 So 表示； 1981 年世界氣象組織（WMO）推薦了太陽常數(shù)的*佳值是 So=1367±7W·m^2）。即使在晴天，大部分的太陽光能直接到達(dá)地球，而在地球表面太陽能強(qiáng)度減小到 800 到 1100W/m^2，取決于當(dāng)?shù)氐拇髿獾耐该鞫群陀^測位置的海拔高度。（在高海拔地區(qū)，會減少大氣對太陽能的散射和吸收作用）。

陽光從太陽盤面直接照射到與光路正交的表面，稱作直接輻射簡寫為 DNI。在大氣中散射的直接到達(dá)地面的陽光稱為散射輻射。散射輻射的標(biāo)準(zhǔn)測量在水平面上進(jìn)行，這個測量叫做散射水平輻射，或者簡化為“散射"簡寫為 DHI。太陽的 DHI和 DNI到達(dá)水平表面稱為總水平輻射，通常簡稱為總輻射，簡寫為 GHI。DNI入射水平面的角度稱為太陽天頂角，或者解釋為從地球上頭頂一點到太陽圓盤中心之間的測量角。在日出和日落時天頂角為 90度，沒有直射輻射到達(dá)水平面（更復(fù)雜的是直射光折射進(jìn)入大氣，折射角度角度大于日出和日落的角度，這樣一來，當(dāng)太陽看起來還在地平線之上，但事實上卻在地平線之下）。

方程涉及了三個輻射參數(shù)：GHI=DHI+DNI×COS（天頂角）RS-R3型測光系統(tǒng)是2011年*新升級版本，相對于以前歐美生產(chǎn)的類似產(chǎn)品，做出了很多改進(jìn)，關(guān)鍵部件和傳感器仍然使用原廠*新產(chǎn)品，在設(shè)備的算法和校正方面做出了優(yōu)化，并且對于每一臺設(shè)備都在國家輻射計量中心的進(jìn)行了檢定。

RS-R3 型測光系統(tǒng)(直接輻射，散射輻射，總輻射的簡單高精度獲取辦法）：

RS-R3設(shè)置為每 3秒測量 GHI一次，以一分鐘為間隔求均值并貯存數(shù)據(jù)，然后存儲?；跀?shù)據(jù)采集器非常的內(nèi)置時鐘，至少每半分鐘 RS-R3的遮蔽帶就會旋轉(zhuǎn)遮光一次。在部分多云天，輻射變化很快時，旋轉(zhuǎn)會更加頻繁。輻射的專有程序解析了一系列旋轉(zhuǎn)期間的快速測量，來識別影子信息，計算 DNI和 DHI。測量平均后，和GHI一起存儲在數(shù)采輸出表格中。標(biāo)準(zhǔn) RS-R3編碼為 1分鐘輸出表格。

組成

標(biāo)準(zhǔn)的 RS-R3 是一個自動采集器系統(tǒng)，包含了 RS-R3 主體部件，電機(jī)控制器，安裝桿和數(shù)采機(jī)箱。光探測傳感器是一個安裝在橫臂前端的黑色圓柱體；傳感器下方的彎曲黑帶是旋轉(zhuǎn)遮蔽帶；

右邊控制遮蔽帶旋轉(zhuǎn)的銀色圓盒體就是電機(jī)盒；傳感器的信號電纜沿著橫臂和支撐臂與電機(jī)盒的航插電纜一并送至數(shù)據(jù)采集箱；機(jī)箱內(nèi)部裝的是數(shù)據(jù)采集器、氣壓傳感器、 RS-R3 電機(jī)控制器、密封鉛酸凝膠型蓄電池和 PV 控制器；還有溫濕度傳感器以及用于電池充電和維持系統(tǒng)運行的太陽能電池板。

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