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硅基輻照度傳感器

硅基輻照度傳感器（Si Sensor）測量輻照度是一種低成本，卻也很可靠的解決辦法，特別是用于測量光伏板系統(tǒng)。其傳感器的本身，采用硅基結(jié)構(gòu)與光伏板的結(jié)構(gòu)相似，是一個十分理想的參照系統(tǒng)。特別是它的光譜響應(yīng)以及傾斜誤差都與光伏板極其相似，這讓使用硅基傳感器來精準(zhǔn)的分析光伏板輻照度數(shù)據(jù)，有據(jù)可循。

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概述

運行原理

硅基太陽能電池，能夠作為輻照度傳感器，是因為其短路電流與輻照度成正比。我們的傳感器使用的單晶硅太陽能電池并聯(lián)。由于并聯(lián)的低電阻，運行時電流與短路電流幾乎相同。

為了最小化溫度對測量信號的影響，我們使用了溫度傳感器來補償數(shù)據(jù)，傳感器安裝在電池板的后面。

所有傳感器都經(jīng)過了室內(nèi)光源標(biāo)定，標(biāo)定地點為Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB, National Metrology Institute of Germany).

機械構(gòu)造

太陽能電池是嵌入在醋酸乙烯酯中，在玻璃和聚氟乙烯之間。層疊的電池集成到鋁涂層的小盒中。因此傳感器的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的光伏組件模塊十分相似。線纜的接口時一個IP67的防水接頭。

可擴展的溫度測量

在我們的硅基傳感器中可以選擇額外的溫度測量，即產(chǎn)品后綴中含有“-T”，這個測量得到的溫度可以用作于模塊溫度。

主要技術(shù)參數(shù)

太陽能電池板	單晶硅（50mm×33mm）
使用溫度	-33℃ 到 80℃
線纜	3米
負載阻抗（Si-01TC-batt）	最小1MΩ
負載阻抗（Si-01TC,-TC-T,Si-13TC,-TC-T）	最小10KΩ
負載阻抗（Si-420TC,-TC-T）	最小20Ω 最大400Ω
防護等級	鋁涂層，IP65
尺寸	155mm ×86mm×39mm???? 350-470g
所有傳感器的海關(guān)編號	85 41 40 90
通訊協(xié)議	M&T(type-MT),Modbus RTU(type-MB),CANopen Cia487
接口	RS485可達38.4K,CAN可達250K
電氣隔離	1000V

技術(shù)參數(shù)

型號	?	輻照度		背板溫度
可測量參數(shù)	供電及功耗	溫度補償	信號輸出	信號輸出
Si-01TC-batt（輻照度）	內(nèi)置鋰電池典型 <15 μA	是	0-1.4V 0-1400W/m²	/
Si-01TC（輻照度）	24V_dc(5-28V_dc) 典型 < 1 mA	是	0-1.4V 0-1400W/m²	/
Si-01TC-T（輻照度、背板溫度）	24V_dc(5-28V_dc) 典型 < 1 mA	是	0-1.4V 0-1400W/m²	0-2V -123.5到76.5℃
Si-02（輻照度）	/	否	0-80mV 0-1400W/m²	/
Si-02-Pt100（輻照度、背板溫度）	/	否	0-80mV 0-1400W/m²	Pt100,A級
Si-02-Pt1000（輻照度、背板溫度）	/	否	0-80mV 0-1400W/m²	Pt1000,A級
Si-13TC（輻照度）	24V_dc(12-28V_dc) 典型 < 1 mA	是	0-10V 0-1300W/m²	/
Si-13TC-T（輻照度、背板溫度）	24V_dc(12-28V_dc) 典型 < 4 mA	是	0-10V 0-1300W/m²	0-10V -26.1到89.0℃
Si-420TC（輻照度）	24V_dc(12-25V_dc) 典型 5- 23 mA	是	4-20mA 0-1300W/m²	/
Si-420TC-T（輻照度、背板溫度）	24V_dc(12-25V_dc) 典型 18- 46 mA	是	4-20mA 0-1300W/m²	4-20mv --123.5到+76.5℃
Si-CANopenTC-T（輻照度、背板溫度）	24V_dc(12-28V_dc) 典型 35 mA	是	CANopenCiA 487 0-1400W/m²	CANopenCiA 487 -25到+75℃
Si-RS485TC-T（輻照度、背板溫度）	24V_dc(12-28V_dc) 典型 35 mA	是	M&T,MODBUS 0-1400W/m²	M&T,MODBUS -40到+90℃
Si-RS485TC-2T	24V_dc(12-28V_dc) 典型 35 mA	是	M&T,MODBUS 0-1400W/m²	M&T,MODBUS -40到+90℃
Si-RS485TC-2T-v	24V_dc(12-28V_dc) 典型 35 mA	是	M&T,MODBUS 0-1400W/m²	M&T,MODBUS -40到+90℃

*對于Si-RS485TC-2T-v，可以額外配置如下傳感器

Tamb-Si	空氣溫度傳感器（不銹鋼外殼含3米線纜）	測量范圍-40到85℃
Tmodul-Si	空氣溫度傳感器（鋁外殼含3米線纜）	測量范圍-40到85℃
Vwind-Si	風(fēng)速傳感器	測量范圍0.9-40m/s

硅基輻照度傳感器參數(shù)

參數(shù)	傳感器類型	典型測量不確定性
響應(yīng)時間（99%） G>50W/m²	Si-02(-Pt100/-Pt1000)	0.001s
	Si-01TC(-T), Si-13TC(-T), Si-420TC(-T)	0.15s
	Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T	1s
偏移	Si-02(-Pt100/-Pt1000)	0W/m²
	Si-01TC(-T), Si-13TC(-T)	2W/m²
	Si-420TC(-T)	2.2W/m²
	Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T	1W/m²
穩(wěn)定性	所有	0.50% 測量值
非線性	所有	0.10% 測量值
溫度獨立性 -35到80℃	Si-02(-Pt100/-Pt1000)標(biāo)配	0.20% 測量值
	Si-02(-Pt100/-Pt1000)擴展	3.00% 測量值
	Si-01TC(-T), Si-13TC(-T), Si-420TC(-T)	0.40% 測量值
	Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T	0.40% 測量值
原廠標(biāo)定	重復(fù)性	0.75% 測量值
原廠標(biāo)定	垂直光束	0.50% 測量值
測量總不確定性	±5W/m² ±2.5% 測量值（有效溫度補償，光譜大氣質(zhì)量為1.5，垂直光）
傳感器型號	擴展溫度測量的不確定性
Si-02-Pt100, Si-02-Pt1000	-35 to +80°C	IEC 60751, class A
Si-01TC-T	-20 to +70°C / -35 to +80°C	2.0 K / 2.5 K
Si-13TC-T	-20 to +70°C / -25 to +80°C	2.0 K / 2.5 K
Si-420TC-T	-20 to +70°C / -35 to +75°C	2.0 K / 2.5 K
Si-rS485TC-XX	-35 to +80°C	1.0 K

還可以根據(jù)客戶需要訂制如下

ü? 硅基輻照度傳感器使用帶屏蔽，0.14mm²，抗紫外，抗高低溫3米長度線纜（Si-01TC-batt無法訂制）。

ü? 標(biāo)定方法及快速參照指南

ü? DaKKS標(biāo)定認(rèn)證

ü? 訂制長度線纜

ü? 帶防水連接頭（Si-01TC-batt已含）

ü? 可根據(jù)不同的光伏板材料做出光譜響應(yīng)調(diào)整

ü? 可定制測量范圍

硅基輻照傳感器可選連接頭

使用連接頭可非常方便的將接入使用輻照度傳感器。

插頭技術(shù)參數(shù)

l? 線纜尺寸：0.14mm²/0.25mm²(AWG26/AWG24)

l? 線纜直徑：3.5-5mm

l? 防護等級：IP67（使用適當(dāng)?shù)慕宇^）

下表中列出不同傳感器的連接頭。管腳號在插頭內(nèi)壁，使用時注意安裝方式，以保證IP67防護等級。

型號	管腳號
型號	PIN 1	PIN 2	PIN 3	PIN 4
Si-01TC-batt	輻射信號正	輻射信號負	/	/
Si-01TC	輻射信號正	輻射信號負	電源正	/
Si-01TC-T	溫度信號正	輻射信號正	電源正	輻射信號負
Si-02	輻射信號正	輻射信號負	/	/
Si-02-Pt100 Si-02-Pt1000	輻射信號正	輻射信號負	Pt100 Pt1000	Pt100 Pt1000
Si-420TC	輻射信號正	輻射信號負	電源正	/
Si-420TC-T	溫度信號正	輻射信號正	電源正	輻射信號負
Si-13TC	輻射信號正	輻射信號負	電源正	?
Si-13TC-T	溫度信號正	輻射信號正	電源正	輻射信號負

*所有信號負極都是公共的，且共地。

插頭安裝