長波輻射的概念

地球-大氣系統(tǒng)所處的溫度為200~300 K，在這樣的溫度條件下，地面和大氣的輻射能主要集中在4~120μm之間，均為肉眼所不能看見的紅外輻射。因為比太陽輻射的波長(0.15～4微米)要長得多，所以氣象學(xué)習(xí)慣上把地面和大氣的輻射稱為長波輻射。

在地球輻射中，由地面向上發(fā)射的長波輻射稱為地面輻射或地面射出輻射，大氣發(fā)射的長波輻射稱為大氣輻射，大氣向下發(fā)射的長波輻射稱為大氣逆輻射。（1）地面輻射（ground radiation）地球表面在吸收太陽輻射的同時，又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外輻射的方式，稱為地面輻射。

光合有效輻射傳感器的應(yīng)用

太陽輻射中對植物光合作用有效的光譜成分稱為光合有效輻射，簡稱PAR（photosynthetically active radiation）。通常規(guī)定PAR為400~700nm波長范圍內(nèi)的總輻射。量化PAR的常規(guī)單位為μmolm-2s-1。由于輻射能量的化性質(zhì)，測量光合通量密度、簡稱PPFD（photosynthetic photon flux density）的傳感器通常被稱為傳感器。是指參與物理相互作用（如光合色素吸收）的小輻射量，即一個光子。

美國Apogee儀器公司為全世界農(nóng)業(yè)人員提供測量光合有效輻射的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。作為的輻射傳感器生產(chǎn)廠家，Apogee公司擁有很多匠心設(shè)計：

的圓頂式傳感器頭，有利于露水和雨水及時流走，保持傳感器的清潔，盡可能減小灰塵干擾光線照射引起的誤差；同時圓頂式設(shè)計大大減弱了傳感器接收低角度輻射的鏡面反射效應(yīng)，減少余弦響應(yīng)誤差。

光合有效輻射的范圍

光合有效輻射波段為400 nm~700nm波長范圍內(nèi)的太陽光,常用光電二極管制成的光電池來實現(xiàn)光合有效輻射傳感器的光信號到電信號的轉(zhuǎn)換。測量光合有效輻射時因測試環(huán)境復(fù)雜使用光源為太陽光,可控性較差,光電池產(chǎn)生反應(yīng)的波段為窄帶光譜信號，導(dǎo)致其輸出信號很弱且包含各種噪聲無法直接處理,故需進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、放大、濾波等調(diào)理。為此,本文設(shè)計了一種簡單實用、通用型的光合有效輻射傳感器及其信號調(diào)理電路。

1光合有效輻射傳感器設(shè)計1.1光電池選擇及其工作原理適用于光合有效輻射測量的有硅(Si)硒(Se)硫化鍋(CdS)硫化鉛(PbS)和磷化(GaAsP)等材料的光電池，其中硅和磷化材料的光電池為常用。由于硅光電池具有固態(tài)可靠性良好價廉尺寸小以及功耗低等特點

總輻射傳感器的簡介

在日常生活中，太陽看起來雖然一直沒有什么變化，但實際上它是一個巨大的核反應(yīng)堆。它的表面一直在發(fā)生著變化，并不斷地向地球發(fā)出輻射。

為了提高太陽總輻射利用率，使其發(fā)揮更大的作用，將太陽輻射列為氣象觀測指標(biāo)的重要內(nèi)容，對它進(jìn)行監(jiān)測記錄分析將對人類研究太陽能、氣象、環(huán)境海洋、農(nóng)業(yè)生態(tài)、建筑材料等起到重大作用。

太陽能，以確定太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率以及何時需要清潔電池板。用于此目的的傳感器通常測量太陽能電池板陣列平面中的輻射。