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辐射测量,旋转测光系统,低功耗高精度跟踪器
日期：2024-05-10 08:57
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摘要：
阳光到达地面首先必须经过地球大气层，其到达大气外层与阳光路线垂直的平面上的平均辐照度为 1367W/m^2（注：即太阳常数，用 So 表示； 1981 年世界气象组织（WMO）推荐了太阳常数的* 佳值是 So=1367±7W·m^2）。即使在晴天，大部分的太阳光能直接到达地球，而在地球表面太阳能 强度减小到 800 到 1100W/m^2，取决于当地的大气的透明度和观测位置的海拔高度。（在高海拔
地区，会减少大气对太阳能的散射和吸收作用）。
阳光从太阳盘面直接照射到与光路正交的表面，称作直接辐射简写为 DNI。在大气中散射的直接到
达地面的阳光称为散射辐射。散射辐射的标准测量在水平面上进行，这个测量叫做散射水平辐射，
或者简化为“散射”简写为 DHI。太阳的 DHI和 DNI到达水平表面称为总水平辐射，通常简称为总辐射，
简写为 GHI。DNI入射水平面的角度称为太阳天顶角，或者解释为从地球上头顶一点到太阳圆盘中心
之间的测量角。在日出和日落时天顶角为 90度，没有直射辐射到达水平面（更复杂的是直射光折射
进入大气，折射角度角度大于日出和日落的角度，这样一来，当太阳看起来还在地平线之上，但事
实上却在地平线之下）。方程涉及了三个辐射参数：
GHI=DHI+DNI×COS（天顶角）
 RS-R3型测光系统是2011年*新升级版本，相对于以前欧美生产的类似产品，做出了
很多改进，关键部件和传感器仍然使用原厂*新产品，在设备的算法和校正方面做出
了优化，并且对于每一台设备都在国家气象局辐射计量中心的进行了检定。
RS-R3 型测光系统
(直接辐射，散射辐射，总辐射的简单高精度获取办法）：
RS-R3设置为每 3秒测量 GHI一次，以一分钟为间隔求均值并贮存数据，然后存储。基于数据采集
器非常的内置时钟，至少每半分钟 RS-R3的遮蔽带就会旋转遮光一次。在部分多云天，辐射
变化很快时，旋转会更加频繁。辐射的专有程序解析了一系列旋转期间的快速测量，来识别影子
信息，计算 DNI和 DHI。测量平均后，和GHI一起存储在数采输出表格中。标准 RS-R3编码为 1
分钟输出表格。
组成
标准的 RS-R3 是一个自动采集器系统，包含了 RS-R3 主体部件，电机控制器，安装杆和数采机
箱。光探测传感器是一个安装在横臂前端的黑色圆柱体；传感器下方的弯曲黑带是旋转遮蔽带；
右边控制遮蔽带旋转的银色圆盒体就是电机盒；传感器的信号电缆沿着横臂和支撑臂与电机盒的
航插电缆一并送至数据采集箱；机箱内部装的是数据采集器、气压传感器、 RS-R3 电机控制器、
密封铅酸凝胶型蓄电池和 PV 控制器；还有温湿度传感器以及用于电池充电和维持系统运行的太
阳能电池板。
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