辐射数据记录仪

太阳能总辐射记录仪日照强度监测系统太阳能总辐射记录仪对太阳辐射的测量可用于研究地球大气系统中的能量转换及随时间和空间的变化；研究净辐射、出射以及放射的分布变化。因而对太阳辐射的测量是气象观测的重要组成部分。太阳能总辐射记录仪是用来测量太阳辐射强度的仪器。对太阳辐照度等此类气象数据的传输主要采用有线通信的模式，甚至有些地区仍依靠人工观测来采集数据，其观测时效慢，观测密度小。由于太阳能总辐射记录仪存在“热偏移”现象，而热偏移的大小主要由湿度、温度等气象要素决定，因此我们在对热偏移做订正时还需测量湿度值。考虑到传感器节点的成本和体积等因素。每一个传感器都在湿度室中进行校准，校准系数预先存在OTP内存中，在太阳能总辐射记录仪测量校准的全过程都有要用到这些系数。它体积小巧约7*5*3ram，功耗低。[img=太阳能总辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207060909304102_7148_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能总辐射记录仪作为无线传感网络中的传感器节点，硬件部分以芯片为微控制器，对太阳总辐射值和环境温度值进行采集、处理，并通过zigbee无线网络将数据发送到主节点，由上位机对采集到的数据进行分析、存储。太阳能总辐射记录仪软件部分主要是包括了传感器节点数据采集、传感器节点初始化、传感器节点数据发送、传感器节点数据接收等部分。基于无线传感网络的太阳能总辐射记录仪研究代替了传统的人工观测，实现了气象数据采集的网络化传输，不仅提高了工作效率，降低了功耗而且减少了观测人员的主观误差。对无线传感器网络的太阳能总辐射记录仪进行总体硬件设计，对具体实现电路（供电模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块）进行详细的分析与设计，所设计的太阳能总辐射记录仪能及时并准确的测量到太阳总辐射值，经数据处理后将数据传送给主节点。[img=太阳能总辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207060910121811_8384_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

多通道太阳辐射记录仪太阳辐射表太阳辐射进入大气时将遇到空气分子、尘粒、云雾滴等质点，都要产生散射现象。散射不像吸收那样是把辐射转变为热能，而只是改变辐射的方向，使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播，使原来传播方向上的太阳辐射减弱。如果太阳辐射遇到的散射质点的直径比入射辐射的波长要短（如空气分子），则对入射辐射中波长较短的辐射的散射强，也即辐射波长愈短，散射愈强；而对波长较长的辐射散射弱。太阳辐射记录仪对于一定大小的分子来说，散射能力与波长的四次方成反比。这种散射是有选择性的，称为分子散射，也叫雷利散射。太阳辐射记录仪为可见光的散射系数相对值，即若将红光（μm）的散射系数定为，则紫光（μm）的散射系数为红光的倍。当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫光被散射得多，所以晴朗的天空呈蔚蓝色。[img=太阳辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206170930006330_6784_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]日出、日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以看上去太阳呈桔红色。当太阳辐射遇到的散射质点的直径是比入射的波长大的粗粒质点，辐射虽然也被散射，但这种散射是没有选择性的，即辐射的各种波长都同样地被散射。这种散射称粗粒散射，也称米散射。例如当空气中污染较严重或存在较多的雾粒或尘埃等杂质时，一定范围的长短波都同样地被散射，使天空呈灰白色。太阳辐射记录仪大气云层及颗粒物对太阳辐射的反射大气中的云层和较大颗粒物能将部分太阳辐射反射回宇宙空间。其中云的反射能力强。云的反射能力随云状、云量和厚度的不同而不同。一般情况下云的平均反射率为～。如果按地球平均云量为5计算，太阳辐射就有近25%被云反射回空间，因此云的反射作用对太阳辐射影响很大。上述提到的太阳辐射记录仪大气对太阳辐射的衰减三种方式中，以反射作用重要，尤其以云层对太阳辐射的反射明显，散射作用次之，吸收作用相对小。[img=太阳辐射记录仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206170930196925_5214_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]