阳光到达地面首先必须经过地球大气层，其到达大气外层与阳光路线垂直的平面上的平均辐照度为1367W/m^2（注：即太阳常数，用 So 表示； 1981 年世界气象组织（WMO）推荐了太阳常数的*佳值是 So=1367±7W·m^2）。即使在晴天，大部分的太阳光能直接到达地球，而在地球表面太阳能强度减小到 800 到 1100W/m^2，取决于当地的大气的透明度和观测位置的海拔高度。（在高海拔地区，会减少大气对太阳能的散射和吸收作用）。

阳光从太阳盘面直接照射到与光路正交的表面，称作直接辐射简写为 DNI。在大气中散射的直接到达地面的阳光称为散射辐射。散射辐射的标准测量在水平面上进行，这个测量叫做散射水平辐射，或者简化为“散射"简写为 DHI。太阳的 DHI和 DNI到达水平表面称为总水平辐射，通常简称为总辐射，简写为 GHI。DNI入射水平面的角度称为太阳天顶角，或者解释为从地球上头顶一点到太阳圆盘中心之间的测量角。在日出和日落时天顶角为 90度，没有直射辐射到达水平面（更复杂的是直射光折射进入大气，折射角度角度大于日出和日落的角度，这样一来，当太阳看起来还在地平线之上，但事实上却在地平线之下）。

方程涉及了三个辐射参数：GHI=DHI+DNI×COS（天顶角）RS-R3型测光系统是2011年*新升级版本，相对于以前欧美生产的类似产品，做出了很多改进，关键部件和传感器仍然使用原厂*新产品，在设备的算法和校正方面做出了优化，并且对于每一台设备都在国家辐射计量中心的进行了检定。

RS-R3 型测光系统(直接辐射，散射辐射，总辐射的简单高精度获取办法）：

RS-R3设置为每 3秒测量 GHI一次，以一分钟为间隔求均值并贮存数据，然后存储。基于数据采集器非常的内置时钟，至少每半分钟 RS-R3的遮蔽带就会旋转遮光一次。在部分多云天，辐射变化很快时，旋转会更加频繁。辐射的专有程序解析了一系列旋转期间的快速测量，来识别影子信息，计算 DNI和 DHI。测量平均后，和GHI一起存储在数采输出表格中。标准 RS-R3编码为 1分钟输出表格。

组成

标准的 RS-R3 是一个自动采集器系统，包含了 RS-R3 主体部件，电机控制器，安装杆和数采机箱。光探测传感器是一个安装在横臂前端的黑色圆柱体；传感器下方的弯曲黑带是旋转遮蔽带；

右边控制遮蔽带旋转的银色圆盒体就是电机盒；传感器的信号电缆沿着横臂和支撑臂与电机盒的航插电缆一并送至数据采集箱；机箱内部装的是数据采集器、气压传感器、 RS-R3 电机控制器、密封铅酸凝胶型蓄电池和 PV 控制器；还有温湿度传感器以及用于电池充电和维持系统运行的太阳能电池板。