硅基辐照度传感器
硅基辐照度传感器（Si Sensor）测量辐照度是一种低成本，却也很可靠的解决办法，特别是用于测量光伏板系统。其传感器的本身，采用硅基结构与光伏板的结构相似，是一个十分理想的参照系统。特别是它的光谱响应以及倾斜误差都与光伏板极其相似，这让使用硅基传感器来精准的分析光伏板辐照度数据，有据可循。
概述
运行原理
硅基太阳能电池，能够作为辐照度传感器，是因为其短路电流与辐照度成正比。我们的传感器使用的单晶硅太阳能电池并联。由于并联的低电阻，运行时电流与短路电流几乎相同。
为了最小化温度对测量信号的影响，我们使用了温度传感器来补偿数据，传感器安装在电池板的后面。
所有传感器都经过了室内光源标定，标定地点为Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB, National Metrology Institute of Germany).
机械构造
太阳能电池是嵌入在醋酸乙烯酯中，在玻璃和聚氟乙烯之间。层叠的电池集成到铝涂层的小盒中。因此传感器的结构与标准的光伏组件模块十分相似。线缆的接口时一个IP67的防水接头。
可扩展的温度测量
在我们的硅基传感器中可以选择额外的温度测量，即产品后缀中含有“-T”，这个测量得到的温度可以用作于模块温度。
主要技术参数
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太阳能电池板 |
单晶硅（50mm×33mm） |
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使用温度 |
-33℃ 到 80℃ |
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线缆 |
3米 |
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负载阻抗（Si-01TC-batt） |
最小1MΩ |
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负载阻抗（Si-01TC,-TC-T,Si-13TC,-TC-T） |
最小10KΩ |
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负载阻抗（Si-420TC,-TC-T） |
最小20Ω 最大400Ω |
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防护等级 |
铝涂层，IP65 |
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尺寸 |
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所有传感器的海关编号 |
85 41 40 90 |
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通讯协议 |
M&T(type-MT),Modbus RTU(type-MB),CANopen Cia487 |
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接口 |
RS485可达38.4K,CAN可达250K |
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电气隔离 |
1000V |
技术参数
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型号 |
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辐照度 |
背板温度 |
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可测量参数 |
供电及功耗 |
温度补偿 |
信号输出 |
信号输出 |
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Si-01TC-batt（辐照度） |
内置锂电池 典型 <15 μA |
是 |
0-1.4V 0-1400W/m2 |
/ |
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Si-01TC（辐照度） |
24Vdc(5-28Vdc) 典型 < 1 mA |
是 |
0-1.4V 0-1400W/m2 |
/ |
|
Si-01TC-T（辐照度、背板温度） |
24Vdc(5-28Vdc) 典型 < 1 mA |
是 |
0-1.4V 0-1400W/m2 |
0-2V -123.5到76.5℃ |
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Si-02（辐照度） |
/ |
否 |
0-80mV 0-1400W/m2 |
/ |
|
Si-02-Pt100（辐照度、背板温度） |
/ |
否 |
0-80mV 0-1400W/m2 |
Pt100,A级 |
|
Si-02-Pt1000（辐照度、背板温度） |
/ |
否 |
0-80mV 0-1400W/m2 |
Pt1000,A级 |
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Si-13TC（辐照度） |
24Vdc(12-28Vdc) 典型 < 1 mA |
是 |
0-10V 0-1300W/m2 |
/ |
|
Si-13TC-T（辐照度、背板温度） |
24Vdc(12-28Vdc) 典型 < 4 mA |
是 |
0-10V |
0-10V -26.1到89.0℃ |
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Si-420TC（辐照度） |
典型 5- 23 mA |
是 |
4-20mA 0-1300W/m2 |
/ |
|
Si-420TC-T（辐照度、背板温度） |
24Vdc(12-25Vdc) 典型 18- 46 mA |
是 |
4-20mA 0-1300W/m2 |
4-20mv --123.5到+76.5℃ |
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Si-CANopenTC-T（辐照度、背板温度） |
24Vdc(12-28Vdc) 典型 35 mA |
是 |
CANopenCiA 487 0-1400W/m2 |
CANopenCiA 487 -25到+75℃ |
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Si-RS485TC-T（辐照度、背板温度） |
24Vdc(12-28Vdc) 典型 35 mA |
是 |
M&T,MODBUS 0-1400W/m2 |
M&T,MODBUS -40到+90℃ |
|
Si-RS485TC-2T |
24Vdc(12-28Vdc) 典型 35 mA |
是 |
M&T,MODBUS 0-1400W/m2 |
M&T,MODBUS -40到+90℃ |
|
24Vdc(12-28Vdc) 典型 35 mA |
是 |
M&T,MODBUS 0-1400W/m2 |
M&T,MODBUS -40到+90℃ |
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*对于Si-RS485TC-2T-v，可以额外配置如下传感器
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Tamb-Si |
空气温度传感器（不锈钢外壳含3米线缆） |
测量范围-40到85℃ |
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Tmodul-Si |
空气温度传感器（铝外壳含3米线缆） |
测量范围-40到85℃ |
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Vwind-Si |
风速传感器 |
测量范围0.9-40m/s |
硅基辐照度传感器参数
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参数 |
传感器类型 |
典型测量不确定性 |
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响应时间（99%） G>50W/m2 |
Si-02(-Pt100/-Pt1000) |
0.001s |
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Si-01TC(-T), Si-13TC(-T), Si-420TC(-T) |
0.15s |
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Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T |
1s |
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偏移 |
Si-02(-Pt100/-Pt1000) |
0W/m2 |
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Si-01TC(-T), Si-13TC(-T) |
2W/m2 |
|
|
Si-420TC(-T) |
2.2W/m2 |
|
|
Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T |
1W/m2 |
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稳定性 |
所有 |
0.50% 测量值 |
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非线性 |
所有 |
0.10% 测量值 |
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温度独立性 -35到80℃ |
Si-02(-Pt100/-Pt1000)标配 |
0.20% 测量值 |
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Si-02(-Pt100/-Pt1000)扩展 |
3.00% 测量值 |
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Si-01TC(-T), Si-13TC(-T), Si-420TC(-T) |
||
|
Si-RS485TC(-2T-v), Si-CANopenTC-T |
0.40% 测量值 |
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原厂标定 |
重复性 |
0.75% 测量值 |
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垂直光束 |
0.50% 测量值 |
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测量总不确定性 |
±5W/m2 ±2.5% 测量值 （有效温度补偿，光谱大气质量为1.5，垂直光） |
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传感器型号 |
扩展温度测量的不确定性 |
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Si-02-Pt100, Si-02-Pt1000 |
-35 to +80°C |
IEC 60751, class A |
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Si-01TC-T |
-20 to +70°C / -35 to +80°C |
2.0 K / 2.5 K |
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Si-13TC-T |
-20 to +70°C / -25 to +80°C |
2.0 K / 2.5 K |
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Si-420TC-T |
-20 to +70°C / -35 to +75°C |
2.0 K / 2.5 K |
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Si-rS485TC-XX |
-35 to +80°C |
1.0 K |
还可以根据客户需要订制如下
ü 硅基辐照度传感器使用带屏蔽，0.14mm2，抗紫外，抗高低温3米长度线缆（Si-01TC-batt无法订制）。
ü 标定方法及快速参照指南
ü DaKKS标定认证
ü 订制长度线缆
ü 带防水连接头（Si-01TC-batt已含）
ü 可根据不同的光伏板材料做出光谱响应调整
ü 可定制测量范围
硅基辐照传感器可选连接头
使用连接头可非常方便的将接入使用辐照度传感器。
插头技术参数
l 线缆尺寸：0.14mm2/0.25mm2(AWG26/AWG24)
l 线缆直径：3.5-5mm
l 防护等级：IP67（使用适当的接头）
下表中列出不同传感器的连接头。管脚号在插头内壁，使用时注意安装方式，以保证IP67防护等级。
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型号 |
管脚号 |
|||
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PIN 1 |
PIN 2 |
PIN 3 |
PIN 4 |
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Si-01TC-batt |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
/ |
/ |
|
Si-01TC |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
电源正 |
/ |
|
Si-01TC-T |
温度信号正 |
辐射信号正 |
电源正 |
辐射信号负 |
|
Si-02 |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
/ |
/ |
|
Si-02-Pt100 Si-02-Pt1000 |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
Pt100 Pt1000 |
Pt100 Pt1000 |
|
Si-420TC |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
电源正 |
/ |
|
Si-420TC-T |
温度信号正 |
辐射信号正 |
电源正 |
辐射信号负 |
|
Si-13TC |
辐射信号正 |
辐射信号负 |
电源正 |
|
|
Si-13TC-T |
温度信号正 |
辐射信号正 |
电源正 |
辐射信号负 |
*所有信号负极都是公共的，且共地。
插头安装
