輻射測(cè)量,旋轉(zhuǎn)測(cè)光系統(tǒng)低功耗高精度跟蹤器

陽(yáng)光到達(dá)地面首先必須經(jīng)過(guò)地球大氣層，其到達(dá)大氣外層與陽(yáng)光路線垂直的平面上的平均輻照度為1367W/m^2（注：即太陽(yáng)常數(shù)，用 So 表示； 1981 年世界氣象組織（WMO）推薦了太陽(yáng)常數(shù)的*佳值是 So=1367±7W·m^2）。即使在晴天，大部分的太陽(yáng)光能直接到達(dá)地球，而在地球表面太陽(yáng)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(cè)位置的海拔高度。（在高海拔地區(qū)，會(huì)減少大氣對(duì)太陽(yáng)能的散射和吸收作用）。

陽(yáng)光從太陽(yáng)盤面直接照射到與光路正交的表面，稱作直接輻射簡(jiǎn)寫為 DNI。在大氣中散射的直接到達(dá)地面的陽(yáng)光稱為散射輻射。散射輻射的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量在水平面上進(jìn)行，這個(gè)測(cè)量叫做散射水平輻射，或者簡(jiǎn)化為“散射"簡(jiǎn)寫為 DHI。太陽(yáng)的 DHI和 DNI到達(dá)水平表面稱為總水平輻射，通常簡(jiǎn)稱為總輻射，簡(jiǎn)寫為 GHI。DNI入射水平面的角度稱為太陽(yáng)天頂角，或者解釋為從地球上頭頂一點(diǎn)到太陽(yáng)圓盤中心之間的測(cè)量角。在日出和日落時(shí)天頂角為 90度，沒(méi)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(lái)，當(dāng)太陽(yáng)看起來(lái)還在地平線之上，但事實(shí)上卻在地平線之下）。

方程涉及了三個(gè)輻射參數(shù)：GHI=DHI+DNI×COS（天頂角）RS-R3型測(cè)光系統(tǒng)是2011年*新升級(jí)版本，相對(duì)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(duì)于每一臺(tái)設(shè)備都在國(guó)家輻射計(jì)量中心的進(jìn)行了檢定。

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

RS-R3設(shè)置為每 3秒測(cè)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(chǔ)。基于數(shù)據(jù)采集器非常的內(nèi)置時(shí)鐘，至少每半分鐘 RS-R3的遮蔽帶就會(huì)旋轉(zhuǎn)遮光一次。在部分多云天，輻射變化很快時(shí)，旋轉(zhuǎn)會(huì)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(cè)量，來(lái)識(shí)別影子信息，計(jì)算 DNI和 DHI。測(cè)量平均后，和GHI一起存儲(chǔ)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(gè)自動(dòng)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(cè)傳感器是一個(gè)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(hào)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(yùn)行的太陽(yáng)能電池板。