(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子型センサーを利用した日射計において、
第一の量子型センサーと、
光学フィルターを備えた第二の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、
前記算出手段が、第一の係数Ｋ１を記録する第一の記録部と、第二の係数Ｋ２を記録する第二の記録部と、第三の係数Ｋ３とを記録する第三の記録部とを備え、
【式１】
0003989263.tif 000002
(ここで、Ｇは日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧とをいう。)
の関係から日射強度を算出する、日射計。
【請求項２】
量子型センサーを利用した日射計において、
第一の量子型センサーと、
光学フィルターを備えた第二の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、
前記算出手段が、第四の係数Ｋ４を記録する第四の記録部と、第五の係数Ｋ５を記録する第五の記録部と、第六の係数Ｋ６を記録する第六の記録部とを備え、
【式２】
0003989263.tif 000003
(ここで、Ｇは日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧といい、Ｒ＝Ｅ１/Ｅ２である。)
の関係から日射強度を算出する、日射計。
【請求項３】
量子型センサーを利用した日射計において、
第一の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーと感光波長帯域の異なる第二の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、
前記算出手段が、第一の係数Ｋ１を記録する第一の記録部と、第二の係数Ｋ２を記録する第二の記録部と、第三の係数Ｋ３とを記録する第三の記録部とを備え、
【式３】
0003989263.tif 000004
(ここで、Ｇは日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧とをいう。)
の関係から日射強度を算出する、日射計。
【請求項４】
量子型センサーを利用した日射計において、
第一の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーと感光波長帯域の異なる第二の量子型センサーと、
前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、
前記算出手段が、第四の係数Ｋ４を記録する第四の記録部と、第五の係数Ｋ５を記録する第五の記録部と、第六の係数Ｋ６を記録する第六の記録部とを備え、
【式４】
0003989263.tif 000005
(ここで、Ｇは日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧といい、Ｒ＝Ｅ１/Ｅ２である。)
の関係から日射強度を算出する、日射計。
【請求項５】
前記第一及び第二の量子型センサーは、Ｓｉセンサーである、請求項１又は２に記載の日射計。
【請求項６】
前記光学フィルターは、カットオフフィルターである、請求項１又は２に記載の日射計  。
【請求項７】
前記第一の量子型センサーは、Ｓｉセンサーであり、前記第二の量子型センサーはＩｎＧａＡｓセンサーである、請求項３又は４に記載の日射計。
【請求項８】
前記算出手段による算出結果を表示する表示手段を、さらに備える、請求項１ないし7のうち何れか一項に記載の日射計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日射光の強度を測定する日射計に係り、より詳細には、複数の量子型センサーを利用した日射計及びその日射計を用いた日射強度の算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電分野において数多くの発電システムが普及してきたが、これらシステムの出力等の性能の連続的なモニタリングには低廉で、しかも安定した日射計が必要とされている。
【０００３】
特に、住宅用発電システムについては、太陽電池を取付ける屋根の方向はあらゆる方向が予想され、各面での日射強度の推算をするためには、先ず、各面への日射強度のデータが不可欠である。そのため、多数個の安価な日射計が望まれている。
【０００４】
また、上記太陽光発電分野のみならず、気象予報、農業、建築等の分野においても低廉で、かつ、安定した日射計が要望されている。
【０００５】
現在、最も普及している日射計は、センサーとして熱型を使用している。当該熱型センサーの基本的な構成は、黒塗装した受熱板の日射強度に依存した温度上昇を計測するものである。この場合、黒色塗装の劣化により、年１パーセント程度の劣化が生じることが判明している。
【０００６】
また、前述の構造を使用した日射計は、通常、高価な装置となる。そこで、経済的理由から、安価なＳｉ（シリコン）センサー単体が日射計のセンサーとして採用されているが、かかる場合の日射計の感度は分光誤差に起因した測定誤差がかなり大きくなることが指摘されている。
【０００７】
上述の通り、現在利用されている日射計の類型は、熱型及び単体Ｓｉセンサーを用いるものであるが、下記に示すような問題点がある。
【０００８】
すなわち、熱型日射計の場合には、装置自体が高価であること加えて、感度が経年変化すること、原理上ゼロオフセットの値が大きいこと、傾斜特性があること、さらに応答速度が遅延であること、等の欠点がある。
【０００９】
また、Ｓｉセンサー単体型日射計の場合には、日射測定用装置自体は安価であるが、後述する図１及び図２から明らかなように、日射光分布とＳｉ分光特性が波長的に整合しないため、分光誤差が非常に大きくなる、等の欠点がある。
【００１０】
ここで、図１は日射スペクトルを示す図であり、図２はＳｉセンサー及びＩｎＧａＡｓセンサーの分光感度特性を示す図である。
【００１１】
上記欠点は、太陽光発電用システム出力のモニタリングには致命的である。特に熱型日射計の場合には、日射計装置自体が高価であることは、多数の発電システムに採用するときには多大な経済的負担となる。また、光発電システム出力の経年変化は極少とされており、これを監視するためのセンサーに経年変化があることは、モニタリングの意義が没却することになる。さらに、光発電システムを構成する太陽電池をはじめとする各要素はインバータ等を含めて、応答性が非常に速く、特に熱型のセンサーでは忠実な監視は不可能に近いのが現状である。
【００１２】
具体的には、１年を通じて日射の不安定な曇天日がかなりの頻度で出現するので、応答速度の遅い熱型の日射計の場合、応答の速い発電システムの出力特性の計測は、多大な誤差を有する結果が招来する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑み、前述の欠点を排除した日射計を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、量子型センサーを利用した日射計において、第一の量子型センサーと、光学フィルターを備えた第二の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、前記算出手段が、第一の係数Ｋ１を記録する第一の記録部と、第二の係数Ｋ２を記録する第二の記録部と、第三の係数Ｋ３とを記録する第三の記録部とを備え、
【式１】
Ｇ  ＝  Ｋ１・Ｅ１  ＋  Ｋ２・Ｅ２  ＋  Ｋ３
(ここで、Ｇは、日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧とをいう。)
の関係から日射強度を算出する、日射計である第１の態様により達成される。
【００１５】
また、上記目的は、量子型センサーを利用した日射計において、第一の量子型センサーと、光学フィルターを備えた第二の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、前記算出手段が、第四の係数Ｋ４を記録する第四の記録部と、第五の係数Ｋ５を記録する第五の記録部と、第六の係数Ｋ６を記録する第六の記録部とを備え、
【式２】
Ｇ  ＝  Ｋ４・Ｅ１  ＋  Ｋ５・Ｒ  ＋  Ｋ６
(ここで、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧といい、Ｒ＝Ｅ１/Ｅ２である。)
の関係から日射強度を算出する、日射計である第２の態様により達成される。
【００１６】
さらに、上記目的は、量子型センサーを利用した日射計において、第一の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーと感光波長帯域の異なる第二の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、前記算出手段が、第一の係数Ｋ１を記録する第一の記録部と、第二の係数Ｋ２を記録する第二の記録部と、第三の係数Ｋ３とを記録する第三の記録部とを備え、
【式３】
Ｇ  ＝  Ｋ１・Ｅ１  ＋  Ｋ２・Ｅ２  ＋  Ｋ３
(ここで、Ｇは、日射強度を指し、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧とをいう。)
の関係から日射強度を算出する、日射計である本発明の第３の態様により達成される。
【００１７】
またさらに、上記目的は、量子型センサーを利用した日射計において、第一の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーと感光波長帯域の異なる第二の量子型センサーと、前記第一の量子型センサーからの第一の出力電圧及び前記第二の量子型センサーからの第二の出力電圧を受けて日射強度を算出する算出手段と、を備える日射計であって、前記算出手段が、第四の係数Ｋ４を記録する第四の記録部と、第五の係数Ｋ５を記録する第五の記録部と、第六の係数Ｋ６を記録する第六の記録部とを備え、
【式４】
Ｇ  ＝  Ｋ４・Ｅ１  ＋  Ｋ５・Ｒ  ＋  Ｋ６
(ここで、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ前記第一の出力電圧と前記第二の出力電圧といい、Ｒ＝Ｅ１/Ｅ２である。)
の関係から日射強度を算出する、日射計である本発明の第４の態様により達成される。
【００１８】
本発明の第１及び第２の態様において、前記第一及び第二の量子型センサーは、Ｓｉセンサーであることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１及び第２の態様において、前記光学フィルターは、カットオフフィルターであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第３及び第４の態様において、前記第一の量子型センサーは、Ｓｉセンサーであり、前記第二の量子型センサーはＩｎＧａＡｓセンサーであることを特徴とする。
【００２１】
本発明の日射計の好ましい態様によれば、前記算出手段による算出結果を表示する表示手段を、さらに備えることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る日射計及び当該日射計を用いた日射強度の算出方法の好適な実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は太陽高度に依存する分光日射強度のスペクトルを示す図である。図１から、大気状態、例えば、太陽高度の変化により日射の分光分布が変化していることが分かる。
【００３２】
本発明は、少なくとも二つの量子型センサーを利用する日射計であって、各量子型センターは、感光波長域が異なるセンサーを利用することが必要である。
【００３３】
具体的には、本発明による日射計が採用する量子型センサーの類型には、大別して２種類ある。第一の類型としては、二つの同種の量子型センサーを利用し、一方の量子型センサーには光学フィルターを利用し、他方の量子型センサーには光学フィルターを利用しないものの組合せを利用するものである。また、第二の類型としては、二つの異なる感光波長域を利用する量子型センサーを利用するものである。
【００３４】
第一の類型では、本発明による日射計は、これに限定されるわけではないが、二つのＳｉセンサーを利用し、一方のセンサーに６７０ｎｍより長波長側を透過するカットオフフィルターを装着させ、他方のセンサーは固有の分光特性を有するＳｉセンサーにより構成される。この場合、カットオフフィルターを有するセンサーは６７０ｎｍ以上の日射を計測し、フィルターを有しないオリジナルなＳｉセンサーは感光波長帯域（０．３〜１．１μｍ）の日射を計測することが可能となる。なお、ここでは、カットオフフィルターの特性として６７０ｎｍ以上の長波長の光を透過するフィルターを例示したが、本発明は前記特性に限定されるものではない。
【００３５】
第二の類型では、本発明による日射計は、感光波長帯域の異なる２個の量子型センサー、具体的には、Ｓｉセンサー（感光波長帯域０．３〜１．１μｍ）とＩｎＧａＡｓ（感光波長帯域０．９〜１．８μｍ）とから構成される。
【００３６】
図２は、本発明に使用され得る、前述した２種類のセンサーの分光感度曲線を示す。Ｓｉセンサー単体の場合と比較すると、広帯域で日射を検知可能であることが分かる。
【００３７】
図３及び図４は、本発明に係る日射計の概略断面図である。図３は、本発明の第一の類型の日射計１０を示す。当該日射計１０の上面に日射を取り入れる拡散板２０を配設させる。前記拡散板２０の機能は、日射計１０としての角度特性を満足させるものであり、材質として、特に限定されるわけではないが、テフロン製であることが好ましい。
【００３８】
さらに、日射計１０は、当該拡散板２０の下部に、前記板２０の中心に正対させるように、同種の量子型センサーであるＳｉセンサー３０、４０を２個搭載する。そして、前記２個の量子型センサーのうちに何れか一方のＳｉセンサーの上面に光学フィルター５０を配設する。前述したように、当該光学フィルター５０は所定の波長から長波長側を透過する、カットオフフィルターが好ましい。具体的には、Ｒ６６（ホヤ硝子製）等が利用可能である。
【００３９】
当該光学フィルター５０を備えるＳｉセンサー３０は、長波長域のみの光を感知する。そして、光学フィルターを有しないＳｉセンサー４０は、０．３〜１．１μｍまでの波長域の光を感知し、前記Ｓｉセンサー３０，４０により、感光波長域を役割分担させて、後述する算出方法にしたがって、日射強度の計測が可能となる。
【００４０】
日射計１０の使用される場所は、通常、日射強度が測定される環境が−２０〜４０℃である。そのため、日射計内部の結露等による悪影響を排除するため、本発明による日射計１０は、シリカゲル等の乾燥剤を含有する乾燥剤容器６０をさらに備えることが好ましい。
【００４１】
各々のセンサーの出力電圧は、それぞれ独立に取り出し、ＣＰＵとメモリからなる算出手段７０に取り込み、後述する算出方法により日射強度を算出することが可能である。なお、図３では、前記ＣＰＵ等を日射計内部に搭載した態様を示すが、不図示のコネクターを利用して外部ＣＰＵを利用して日射強度を算出することも可能であることは、当業者には理解できる。
【００４２】
さらに、本発明に係る日射計１０は、水準器８０を備えることが好ましい。この水準器８０を有することにより、常に水平状態を確認しながら日射強度が測定でき、日射強度の測定に対する角度の影響を排除することが可能となる。
【００４３】
このようにして算出された日射強度は、出力コネクター９０を介して、図示しない外部表示装置にて表示される。
【００４４】
本発明に係る第二の類型の日射計１００を、以下に説明する。センサー部分以外は、先述した第一の類型の日射計１０と同様であるので、日射計１００では説明を省略する。
【００４５】
図４は、第二の類型の日射計１００の概略断面図を示し、そのセンサーは感光波長帯域の異なる二つの量子型センサーから構成される。具体的には、図４では、感光帯域が０．３〜１．１μｍであるＳｉセンサー１２０と、感光帯域が０．９〜１．８μｍであるＩｎＧａＡｓ１３０との組合せからなるセンサーを示す（感光波長帯域については図２を参照）。
【００４６】
前述の光学フィルターの有無によるＳｉセンサーの構成のほかに、感光帯域の異なる２個の量子型センサーによる構成の採用により、大気状態により変化する日射の分光特性に追従し得る日射計が実現される。
【００４７】
次に、前述した本発明に係る日射計１０、１００により得られた出力電圧から、日射強度を算出する算出方法を説明する。
【００４８】
第一の算出方法は、感度定数を基礎として算出する方法である。
【００４９】
従前からのＳｉセンサー単体で構成させる日射計の出力電圧をＥとし、日射強度をＧとすると、両者の間には、
Ｇ  ＝  Ｋ＊Ｅ                              （１）
なる関係がある。ここで、Ｋは感度定数である。従来の方法では、Ｓｉセンサー単体を利用した場合、Ｋは定数として取り扱っているが、後述する図８に示すように、日射強度に対して感度定数は一定にはならない。
【００５０】
本発明に係る二つの類型の日射計１０、１００からの各々のセンサーからの出力電圧を、それぞれＥ１、Ｅ２とし、各々の感度定数をＫ１、Ｋ２とすると、求める日射強度Ｇは、以下のように表現される。
【００５１】
Ｇ  ＝    Ｅ１＊Ｋ１  ＋  Ｅ２＊Ｋ２  ＋  Ｋ３        （２）
すなわち、出力情報が２個に増えることにより正確な計測が可能となる。さらに詳細に説明すると、全天日射の分光分布は大気条件により全波長域で変化する要因（太陽高度、エーロゾル、雲等）と長波長域のみで主に変化する要因（下降水分）とに大別される。したがって、感度帯域の異なる２個の量子型センサーを利用した日射計で構成すれば、大気条件により変化する日射の分光特性に追従することが可能となる。
【００５２】
そして、式（２）の右辺の定数Ｋ１、Ｋ２及びＫ３を決定する必要がある。本方法は各種の大気条件における屋外光を利用し、左辺を分光特性の均一な熱型の日射計で正確な日射強度を求め、同時に同じ条件下で２個の量子型センサーの出力電圧を計測する。この結果を式（２）に適用し、最小自乗法で３つの未知の定数を求めることができる。
【００５３】
式（２）を用いて、各係数は、一例として、それぞれ、Ｋ１＝１．４４２、Ｋ２＝１．５３０、Ｋ３＝−１０５４と求めた。
【００５４】
式（２）とは異なり、定数を二つの量子型センサーの出力電圧比Ｒの関数として利用する第二の算出方法によっても、日射強度を算出することが可能である。
【００５５】
具体的には、前述のように、各センサーからの出力電圧Ｅ１及びＥ２とした場合に、その出力比Ｒは、
Ｒ        ＝        Ｅ１/Ｅ２              （３）
と表すことができる。また、日射強度Ｇは、
Ｇ    ＝    Ｋ４＊Ｅ１  ＋  Ｋ５＊Ｒ  ＋  Ｋ６    （４）
と与えられる。
【００５６】
式（４）を用いることにより、一例として、Ｋ４＝１．８９０、Ｋ５＝６６１３０、Ｋ３＝‐２０３９８と得られた。
【００５７】
以上の二つ算出方法に利用される式（２）及び（４）は、いずれも分光誤差を補正する効果を有するものである。
【００５８】
図５に示すように、まず、Ｓ１工程にて、本発明に係る第一及び第二のセンサーにて光を受光する。Ｓ２工程にて、各センサーはその受光に応じた電圧Ｅ１及びＥ２を算出手段に出力する。
【００５９】
しかる後に、Ｓ３工程にて前記式（２）又は（４）により日射強度を算出し、その算出結果を表示手段に送り、当該結果が表示される（Ｓ４工程）。
【００６０】
前記工程Ｓ３での算出方法を、以下に詳細に説明する。
【００６１】
図６及び図７は、それぞれ、本発明による日射強度の第一及び第二の算出方法を説明する機能ブロック図を示す。
【００６２】
図６に示すように、本発明の第一の算出方法を行う算出手段７０は、前述の式（２）に記載された係数Ｋ１の値を記録する第一の記録部、係数Ｋ２の値を記録する第二の記録部、係数Ｋ３を記録する第三の記録部と、式（２）を実行する演算部から構成される。本発明の算出手段７０は、さらに、液晶表示装置等の表示手段と接続されている。
【００６３】
また、本発明の算出手段７０は第一のセンサー及び第二のセンサーを接続しており、前記センサーが受光した際の光の強度に応じて電圧（Ｅ１、Ｅ２）を受け取る。前記演算部が、前記出力電圧Ｅ１、Ｅ２を受け、さらに前記第一ないし第三の記録部から各係数を読み出して、式（２）に従い、日射強度を計算する。
【００６４】
Ｇ  ＝    Ｅ１＊Ｋ１  ＋  Ｅ２＊Ｋ２  ＋  Ｋ３        （２）
しかる後に、得られた計算結果の信号を表示手段に送信し、当該結果が表示される。
【００６５】
図７に示すように、本発明の第二の算出方法を行う算出手段７０は、先述した式（４）に記載された係数Ｋ４の値を記録する第四の記録部と、係数Ｋ５の値を記録する第五の記録部と、係数Ｋ６の値を記録する第六の記録部と、式（４）を実行する演算部から構成される。本演算部は、前記出力電圧Ｅ１、Ｅ２を受取り、さらに前記記録部から各係数を読み出して、式（４）に従い、日射強度を計算する。
【００６６】
Ｇ  ＝Ｋ４＊Ｅ１  ＋  Ｋ５＊Ｒ  ＋  Ｋ６          （４）      ここで、Ｒ＝Ｅ1／Ｅ２の関係を有する。
【００６７】
しかる後に、得られた計算結果の信号を表示手段に送信し、当該結果が表示される。
【００６８】
本発明によるプログラムは、本発明に係る算出方法の各工程をコンピュータに実行させ、各工程を機能させることを特徴とする。
【００６９】
本発明のプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録媒体（フレキシブルディスク、磁気カード、磁気テープ等の磁気的にデータの読み取りが可能な記録媒体）や、光記録媒体（ＣＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＭＤディスク、ＭＯディスク等の光学的にデータの読み取りが可能な記録媒体）、あるいはメモリ素子（ＤＲＡＭ等の半導体メモリ素子、ＦＲＡＭ等の強誘電体メモリ素子）を備えたメモリカートリッジ等の可搬性記録媒体が好適である。
【００７０】
かかる算出方法により得られた結果を図８に示す。図８の横軸は分光誤差がない熱型日射計による日射強度を示し、縦軸は熱型日射計の日射強度に対するＳｉセンサー単体の場合の日射強度比と、式（２）で与えられる、ＳｉとＩｎＧａＡｓとから構成される複合センサーによる出力比を示す。この出力比より日射強度の広い範囲にわたり、当該比が１．０に近く分光誤差が一段と改善されたことが分かる。式（４）についても同様な結果が得られた。
【００７１】
つまり、前述の式（２）及び式（４）のいずれの場合も、出力情報が２個に増えるため、より正確な計測が可能となる。
【００７２】
図９は、熱型日射計と、本発明に係る日射計の各種性能を比較した結果を示す。
【００７３】
各性能の評価方法を、以下に説明する。
【００７４】
応答速度は、遮光状態から一定の光に晒した際の出力の最大値の９５％に達するまでに要する時間（秒）で評価した。前記時間の値が小さい程、応答速度が速いことになる。
【００７５】
零オフセットとは、上層の大気温度及び風速の影響を加味した外部温度に影響を受ける尺度であって、大気温度と比表面温度の差により生じる放射収支量が２００Ｗ/ｍ２の場合の日射のないときの偏差である。零オフセットの値が小さい程、外部温度の影響を受け難いことを示す。
【００７６】
経年変化とは、感度の安定性の尺度であり、感度の１年当たりの変化率で求めた。
【００７７】
非直線性とは、５００Ｗ/ｍ２を基準とし、その前後の１００〜１０００Ｗ/ｍ２間での光の放射量と応答する出力との関連性をいい、この値が小さい程、直線性、つまり、光の放射量に対する応答出力の関連性はリニアーであることを示す。
【００７８】
角度特性とは、１０００Ｗ/ｍ２の放射束をあらゆる方向から受けた場合の測定誤差から求め、この値が小さい程、光が入射する角度に依存しない日射強度が測定できる。
【００７９】
傾斜特性とは、１０００Ｗ/２照射時の０度（水平）から９０度（垂直）まで傾斜した場合の変化率をいう。この値が小さい程、日射強度は傾斜依存性がなく、測定可能であることを示す。
【００８０】
図９の結果から明らかなように、従来型の熱型日射計と本発明による２素子による日射計の性能比較から、本発明による日射計では、応答速度、ゼロオフセット、感度の経年変化、傾斜特性が改善されていることが判明した。
【００８１】
以上の説明は、２個の量子型センサーを利用した日射計を説明したが、さらに分光誤差を少なくするため、２個以上の量子型センサーを利用した日射計も、また、２個の量子型センサーに別のフィルターを装着した日射計も本発明に開示した内容から変更させることは可能である。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数個から量子型センサーを利用した日射計により、低廉で、応答速度が速く、ゼロオフセット・経年変化・非直線性・傾斜特性の良好な日射計が得ることができる。
【００８３】
また、あらゆる方位と傾斜角における日射強度を知得することは、日射応用分野では非常に重要なことであるが、現在は計算等でこれらの値を推算しているがこの計算結果の実証に、本発明による日射計が役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、計測する日射の分光日射強度を示す図であり、太陽高度により日射スペクトルが変化していることを示す。図１中の上から順に、太陽高度が９０度、４１．８度、３０度における晴天時の日射スペクトルを表す。
【図２】図２は、日射を検知するための量子型センサーであるＳｉセンサー及びＩｎＧａＡｓセンサーの相対分光感度曲線を示す。
【図３】図３は、本発明により第一の類型の日射計の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明により第二の類型の日射計の概略断面図である。
【図５】図５は、本発明による日射強度の算出方法を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、本発明による第一の算出方法を説明する機能ブロック図である。
【図７】図７は、本発明による第二の算出方法を説明する機能ブロック図である。
【図８】図８は、本発明に係る日射計により、分光誤差が改善されたことを示す図である。
【図９】図９は、従来型の熱型日射計と、本発明による二つの量子型センサーを利用した日射計の性能を比較した結果を示す図である。
【符号の説明】
１０、１００      日射計
２０              拡散板
３０              Ｓｉセンサー
４０              Ｓｉセンサー
５０              光学フィルター
６０              乾燥剤容器
７０              算出手段
８０              水準器
９０              出力コネクター
１２０            Ｓｉセンサー
１３０            ＩｎＧａＡｓセンサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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