Το ηλιακόμετρο είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να προσδιορίζει το επίπεδο ακτινοβολίας της ηλιακής έκθεσης στην επιφάνεια της Γης. Η κύρια χρήση του οργάνου είναι στο πεδίο των μετεωρολογικών μελετών, ειδικά για τον προσδιορισμό των καιρικών φαινομένων που μπορεί να περιμένει μια περιοχή στο εγγύς μέλλον. Τα ηλιακόμετρα τοποθετούνται πάνω σε μια επίπεδη επιφάνεια όπου μπορούν να εκτεθούν σε όλο το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προέρχεται από τον Ήλιο. Καθώς η ηλιακή ακτινοβολία επηρεάζει την επιφάνεια της Γης, οι αισθητήρες μέσα στη συσκευή μετρούν μια πλήρη ακτίνα 180 μοιρών γύρω από το όργανο, βρίσκοντας την πυκνότητα και τις αλλαγές σε αυτήν την ακτινοβολία.
Τα φωτόνια, η επιστημονική ονομασία για μεμονωμένες μονάδες φωτός, προσκρούουν στη συσκευή. Ένα ηλιακόμετρο χρησιμοποιεί είτε ένα σύστημα που βασίζεται σε χημικά είτε φυσικά όργανα για να καθορίσει αυτά τα επίπεδα φωτονίων. Εντός του φάσματος του φωτός, το υπεριώδες φως καθώς και τα ορατά μήκη κύματος μπορούν να αναγνωριστούν από τη συσκευή, προκαλώντας αντιδράσεις στις χημικές ουσίες ή τα όργανα.
Μια χημική συσκευή ηλιακού μετρητή χρησιμοποιεί ένα διάλυμα φτιαγμένο από διαφορετικές χημικές ουσίες: λευκοκυανίδιο πράσινου μαλαχίτη, μονοχλωροξικό οξύ ή φερριοοξαλικό κάλιο. Η ακτινοβολία μετράται από το απορροφούμενο φως σε μια διαδικασία γνωστή ως αναγνώριση κβαντικής απόδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, ένα ηλιακόμετρο είναι σε θέση να προσδιορίσει το συνολικό επίπεδο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, από το φάσμα φωτός έως τη θερμότητα που επηρεάζει την επιφάνεια της Γης.
Από την άλλη πλευρά, ορισμένα ηλιακά μέτρα χρησιμοποιούν φυσικά όργανα για να αναγνωρίσουν την ακτινοβολία. Αυτά περιλαμβάνουν βολόμετρα, φωτοδίοδοι και θερμοπήλες. Τα βολόμετρα είναι τα πιο βασικά, χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι μετάλλου γαντζωμένο σε μια ψύκτρα που επιτρέπει τον εντοπισμό των αλλαγών στη θερμοκρασία. Οι φωτοδίοδοι είναι πιο μοντέρνα σχέδια, που χρησιμοποιούν την έννοια της ηλιακής ενέργειας για τη μεταφορά φωτεινής ενέργειας σε ένα ηλεκτρικό ρεύμα, μετρώντας το επίπεδο ακτινοβολίας. Ομοίως, οι θερμοπίσλες είναι ικανές να μετατρέπουν τη θερμότητα σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο βρίσκει επίσης το επίπεδο ακτινοβολίας.
Τα ηλιακά μέτρα βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην πραγματική θέση του Ήλιου προκειμένου να έχουν την καλύτερη δυνατή ανάγνωση. Όταν η ηλιακή ακτινοβολία προέρχεται από το ζενίθ της, ακριβώς πάνω από τη συσκευή, οι μετρήσεις είναι απολύτως ακριβείς και εύκολα αναγνωρίσιμες. Ωστόσο, μεταξύ των γωνιών 0.5 και 60 μοιρών, πρέπει να γίνει αναλογικός προσδιορισμός. Δυστυχώς, εάν ο Ήλιος βρίσκεται σε 90 μοίρες ή μεγαλύτερη, δεν μπορεί να μετρηθεί καμία ένδειξη.
Ένα σημαντικό οπτικό στοιχείο ενός ηλιακού μέτρου είναι ένας μικρός γυάλινος θόλος που τοποθετείται στην κορυφή της συσκευής. Αυτό επιτρέπει την πραγματοποίηση σωστών μετρήσεων εντός του εύρους των 300 και 2,800 νανόμετρων, που θεωρούνται οι ιδανικές παράμετροι για την πραγματοποίηση μιας μέτρησης. Επιπλέον, αυτός ο γυάλινος θόλος παρέχει μια απλή ασπίδα προστασίας από άλλα φαινόμενα όπως η βροχή ή το χιόνι.