SPN1 采用一排7 個微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來測量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放，使得無論太陽在什么位置，至少有1 個熱堆傳感器完全暴露在陽光下并且至少有1 個完全在陰暗處。所有7 個微型熱堆傳感器接收同樣量的散射光。根據(jù)每個熱堆的讀數(shù)，微處理器計算出總輻射和散射的地面光線，并通過這些值得估算出日照狀況。

輸出：SPN1 為總輻射和散射提供了兩個模擬電壓輸出及日照時數(shù)的數(shù)字輸出。這些輸出信號與數(shù)據(jù)記錄器相連，如Delta- T 的DL2e 及GP1。也可以直接通過RS232 串口連接電腦獲取讀數(shù)。

加熱器：在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下，內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明，確保在惡劣的氣候條件下也能測得可靠的數(shù)據(jù)。

SPN1的設計原理：SPN1 的設計原理被試用在Delta-T 的BF3 輻射傳感器上，并通過了有效測試。采用微型熱堆傳感器，高質(zhì)量的玻璃圓頂和鋁制外殼，大大改進了最初的設計。內(nèi)部電子元件為重新設計為高精確度、低功耗元件。SPN1 將總輻射減去散射可以得出直接輻射。

實驗比較結(jié)果：

SPN1 與Kipp & Zonen CM6B

Kipp & Zonen CM6B 傳感器中的一個被太陽追蹤圓盤遮蓋住。以下展示了樣品的測試結(jié)果。（SPN1無需太陽追蹤部件）

日照時數(shù)：日照亮度的WMO 極限為與太陽直接光束垂直的平面上所接收到的120W. m-2.. 它不能使用地面余弦校正傳感器直接測量，因此SPN1 采用一個基于直接輻射散射比率的運算法則，并結(jié)合它們的絕對值來估算其在WMO 標準的少數(shù)百分比內(nèi)。此圖表為BF3 和Campbell-stocks 日照記錄計，在數(shù)月內(nèi)試驗的結(jié)果比較圖。依據(jù)WMO標準，BF3 的每日誤差為20 分鐘。相對應的，Campbell-stocks 的精確度更差，每日誤差將近1個小時。SPN1 是目前BF3 的日照傳感器的高級版本，使用的是相同的日照時數(shù)運算法則。