一種光照時數測量裝置解析

光照時數在農業工業生產中，是一個重要的指導要素。在人工時代測量日照時數是一項繁瑣的工程，要使用各類工具才能完成。光照時數感測器的出現，輕鬆實現了自動化觀測，並且資料更加準確，傳輸及時。今天來拆解一款感測器介紹給大家。

SD3

首先對遮光筒部分進行分析，D1-3都是輻射感測器。

圖1 D1、D2、D3位置圖

D1、D2、D3位置如圖1所示，三者在同一軸線上，D1測量總輻射，D2和D3分別在不同時段測量散射輻射。三個測量值由感測器按既定演算法代入運算，最終計算出結果 。

測量得D2和D3光電池的進光開口寬度為23mm其原理如圖2所示

圖2 遮光筒分析圖

圖中，BB線代表水平面，AA線代表過CSD3中D1、D2、D3感測器軸線且與水平面垂直的平面。下面所說的東西面指的是過東西軸線且垂直於水平面的平面。兩個測量散射輻射的感測器D2和D3位於中間，紫色虛線表示D2或D3感測器的進光口。當太陽昇起時直射光線在東西面的投影與水平面的夾角小於2。63°時，直射光線照射不到D2或D3感測器，此時D2和D3測量的都是散射輻射。當太陽繼續升起，進入D2開口黃色實現所夾的角度內時，太陽直射光線可以照射到D2感測器的漫射柱體，此時D2訊號中包含直接輻射二D3的訊號為散射輻射。

感應部分整體

在黃色實現所夾範圍內有一段是藍色實現所夾的約為29。78°範圍內，直射光線始終可以照射到整個漫射柱體，假如天氣良好的話，這一段內D2的訊號應該不變。當太陽繼續上升達到直射光線在東西面的投影與AA平面的夾角小於2，63°時直射光線又照射不到D2和D3感測器了，此時D2和D3測量的都是散射輻射。過了正午時分，太陽繼續往西執行，此時太陽直射光線對感測器的作用與上午部分是對稱的，只是D2和D3兩個感測器的訊號要對換，即D3測量的是直接輻射D2測量的是散射輻射。

圖3 緯度方向分析

圖3所示為CSD3緯度方向作用角度，從圖中可以看出緯度方向可以完全照射到感應器的角度為57。31°。D2、D3和D1擋光塑膠板的粘接柱的直徑都是5。4mm，從金屬片外緣連一條到開口邊緣的線，該線恰好過D1擋光塑膠板外緣。

拆解後細節部分：

1、拆開後蓋後，測量校準訊號點J1和J2之間的電阻為205Ω，J5和J2之間的電阻為606Ω，J6和J2之間的電阻為545Ω，說明感應部分的三個光電感測器的靈敏度並不完全一致。

圖4 校準針腳

2、感應器是直接和電路板及加熱電阻連線的，焊掉三個光電感測器的訊號線後感應部分就徹底與電路板分離了。感應部分包括三個白色的光感測器。

圖5 D1上部遮光板

D1光感測器上方的黑色圓形遮光板是直接用膠水粘在白色柱體上的。

圖6 漫射柱體與光電池連線圖

白色柱體也是直接用膠水粘在下方的柱子上的。白的柱體下表面直接和光電池膠合，考慮到它的作用，暫時把它命名為“漫射圓柱”。

圖7 D2和D3漫射體上部金屬片

D2光感測器和D1光感測器外形一樣只不過上表面粘了一個特別薄的金屬片，不知道它的具體作用是什麼。

圖8 拆下的光電池

D3的漫射圓柱上表面和D2一樣也有一層薄金屬片。光電池、漫射圓柱和遮光筒之間粘接的膠水是透明的，強度很高，硬度也很大。

圖9 電路板、加熱電阻及遮光筒連線圖