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Soll das CNR1 im NRM-Modus, (nur zur Messung der Nettostrahlung) eingesetzt werden, müssen die
vier Millivoltausgänge angeschlossen werden wie durch den Verlauf der Leitung auf der rechten Seite der
Zeichnung angezeigt, um so zusammen einen einzigen Ausgang zu bilden. In diesem Falle sind die
unteren Sensoren antiseriell zu den oberen Sensoren angeschlossen, da deren Signale von denen der
oberen Sensoren subtrahiert werden müssen. Im NRM-Modus ist das Pt100-Signal nicht unbedingt
notwendig. Alle elektrischen Verbindungen sollten jedoch gelötet sein.
Im
4SCM-Modus,
Strahlungssignale, und, für Kalkulationszwecke, eines Pt100-Signales) werden alle Signale einzeln
separat gemessen und die Kalkulation der Nettostrahlung und der Albedo wird letztendlich mittels der
benutzereigenen Software durchgeführt. Die Sensitivitäten der einzelnen Sensoren werden einander
mittels der Trimmerwiderstände angepasst. Die hieraus resultierende Sensitivität wird an der Seite am
CNR1-Gehäuse angezeigt. Die Heizung sollte zur Beseitigung von Tau und Frost nur dann eingesetzt
werden, wenn eine Netzversorgung problemlos möglich ist. Sie ist kein "Muss", könnte aber Messfehler
verursachen. In den meisten Fällen überwiegt jedoch der Vorteil, dass sich die Messgenauigkeit durch
den Einsatz der Heizung erhöht, die durch sie entstehenden Fehler jedoch minimal sind. Die Heizung
wird mit 12 VDC, 6 VA zur Verhinderung der Taubildung betrieben. Normalerweise wird nur bei Nacht
geheizt.
Die Pyranometer CM3 und die Pyrgeometer CG3 haben einen Spannungsausgang im Millivoltbereich.
Die Sensitivität aller dieser Strahlungssensoren wird auf einen Wert angepasst. Dies erfolgt im Inneren
des CNR1 mittels der Trimmerwiderstände. Der Pt100 ist ein passiver Sensor. Er benötigt einen
Spannungseingang über 2 Adern (normalerweise 1 mA), und erzeugt einen Spannungsausgang über die
verbleibenden 2 Adern.
Das CM3 Pyranometer erzeugt ein mV-Signal einfach proportional zur gemessenen Solarstrahlung. Den
Umrechnungsfaktor zwischen Spannung = V, und Watt/m² Solarstrahlung = E, bezeichnet man als sog.
Kalibrierkonstante C (oder Sensitivität).
Für das CM3
Wenn das CG3 Pyrgeometer eingesetzt werden soll, ist darauf zu achten, dass das von diesem Sensor
erzeugte Signal den Austausch von FI-(thermaler) Strahlung zwischen dem CG3 und der im Gesichtsfeld
des CG3 liegenden Oberfläche darstellt. Dies bedeutet, dass das CG3 eine positive Spannung ausgibt
(V), wenn die vorgenannte Oberfläche wärmer ist als das Sensorgehäuse des CG3, und eine negative
Spannung, wenn die Oberfläche kälter ist. Somit muss bei der Ermittlung der FIR-Strahlung, die vom
gegenüberliegenden Objekt abgegeben wird (normalerweise dem Himmel oder der Erdoberfläche), die
Pyrgeometertemperatur (T) berücksichtigt werden. Aus diesem Grunde ist der CNR1-Gerätekörper mit
einem eingebauten Pt100 ausgestattet. (Es besteht hier ein guter Thermokontakt zwischen diesem
Gerätekörper und dem CG3, somit hat dieser Gerätekörper dieselbe Temperatur wie die
Sensoroberfläche des CG3). Die Kalkulation der FIR-Strahlung (E) erfolgt nach der untenstehenden
Formel:
Nur für das CG3
In dieser Formel steht C für die Sensitivität des Sensors. Allerdings ist zu beachten, dass die Temperatur
T hier in Kelvin, und nicht in Celsius oder Fahrenheit gemessen wird.
Warnung:
die einzelnen Sensoren dürfen nicht abmontiert werden, da die Trimmerwiderstände im
CNR1 immer in Verbindung zu den Radiometern stehen müssen !
Das CG3 gibt höchstwahrscheinlich Ausgangssignale nahe 0 aus, davon ausgehend,
dass die Gehäusetemperatur annähernd dieselbe ist wie die der Erdoberfläche.
Das CNR1 kann auf zweierlei Weise eingesetzt werden: im sog. Nettostrahlungsmodus – NRM - zur
Messung der Nettostrahlung, oder im 4-Komponenten-Modus - 4 SCM. Im Nettostrahlungsmodus werden
(zur
Messung
zweier
E = V/C
-8
E = V/C + 5.67⋅10
*T
Bedienungsanleitung CNR1
Solarstrahlungssignale,
4
ALLGEMEINE INFORMATION
zweier
Fern-Infrarot-
(1.1)
(1.2)
9
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