測量太陽總輻射和分光輻射的儀器。它的基本原理是將接收到的太陽輻射能以最小的損失轉變成其他形式能量，如熱能、電能，以便進行測量。用於總輻射強度測量的有太陽熱量計和日射強度計兩類。太陽熱量計測量垂直入射的太陽輻射能。使用最廣泛的是埃斯特羅姆電補償熱量計。它用兩塊吸收率98％的錳銅窄片作接收器。一片被太陽曝曬，另一片遮罩，並通電加熱。每片上都安置熱電偶，當二者溫差為零時，遮罩片加熱電流的功率便是單位時間接收的太陽輻射量。日射強度計測量半個天球內，包括直射和散射的的太陽輻射能。它的接收器大多是水平放置的黑白相間或黑色圓盤形的熱電堆，並用半球形玻璃殼保護，防止外界幹擾。用於分光輻射測量的有濾光片輻射計和光譜輻射計。前者是在輻射接收器前安置濾光片，用於寬波段測量；後者是一具單色儀，測量寬約50埃的波段。1965年起，已在火箭和氣球上裝置上述儀器，以測量大氣外的太陽輻射。