Prinsip kerja sensor radiasi matahari

Sensor radiasi matahari total, yang juga dikenal sebagai piranometer, adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur total radiasi matahari. Metode ini menggunakan prinsip kerja termokopel untuk mengukur energi radiasi matahari dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Istilah meter intensitas matahari berasal dari kata Yunani pyr, yang berarti api, dan ano, yang berarti langit.

Total radiasi matahari terdiri dari dua bagian: radiasi matahari langsung dan radiasi hamburan. Radiasi matahari langsung mengacu pada radiasi yang datang langsung dari matahari ke permukaan bumi, sedangkan radiasi tersebar merujuk pada radiasi yang mencapai permukaan bumi setelah disebarkan oleh atmosfer. Sensor radiasi matahari total mengukur energi kedua komponen secara bersamaan dan menjumlahkannya untuk memperoleh total energi radiasi matahari.

Prinsip kerja sensor radiasi matahari total adalah menggunakan termokopel atau termopile untuk mengukur panas radiasi matahari. Strukturnya terutama terdiri dari elemen optik, termokopel atau termopil, rangkaian pemrosesan sinyal, dan lain-lain. Metode ini mengukur energi dari total radiasi matahari dengan mengubah energi radiasi matahari menjadi energi panas, lalu mengubah energi panas menjadi energi listrik melalui termokopel atau termopil.

Termokopel adalah elektroda yang terbuat dari dua logam berbeda. Ketika dua elektroda dihubungkan bersama, jika suhu mereka berbeda, maka tercipta perbedaan potensial antara elektroda-elektroda. Besarnya perbedaan potensial ini sebanding dengan perbedaan suhu antar elektroda. Probe dari sensor radiasi matahari total biasanya terdiri dari dua termokopel utama, satu untuk mengukur energi radiasi matahari dan satu lagi untuk mengukur suhu sekitar.

Ketika radiasi matahari mengenai probe sensor, termokopel di dalam probe dipanaskan oleh energi radiasi, menciptakan perbedaan potensial. Perbedaan potensial ini diperkuat dan diproses oleh rangkaian sensor dan menghasilkan sinyal tegangan, yang ukurannya sebanding dengan energi radiasi matahari. Oleh karena itu, jumlah energi yang dipancarkan oleh matahari dapat ditentukan dengan mengukur tegangan keluaran.

Selain termokopel total, sensor radiasi matahari total mencakup bagian mekanis dan optik untuk melindungi dan mengumpulkan energi radiasi sehingga dapat lebih mudah dideteksi dan diukur oleh termokopel tersebut. Sensor ini juga biasanya dilengkapi dengan amplifier dan rangkaian filter untuk memperkuat dan menyaring sinyal tegangan kecil yang dihasilkan oleh termokopel untuk pengukuran yang lebih akurat.

Sensor radiasi matahari adalah instrumen pengukur berkinerja tinggi yang sangat akurat dan umum digunakan dalam klimatologi, meteorologi, pemanfaatan energi surya, pertumbuhan tanaman, fisika bangunan, dan penelitian energi surya.

Lembar data Sensor Radiasi Matahari Pyranometer

NBL-W-HPRS-Solar-Radiation-Sensor-Instruction-Manual-V3.0.pdf

NBL-W-SRS-Solar-radiation-sensor-instruction-manual-V4.0.pdf