Pyranometer som er bygget opp av en termosøyle er de mest nøyaktige sensorer for å måle solstråling. Strålingen varmer opp en sort absorpsjonsflate. Temperaturdifferansen mot omegn blir målet av termosøylen som består av en seriekobling med termoelementer. Spenningssignalet av termosøylen er proporsjonal med solstrålingen.
Sensorflaten ligger beskyttet under to glasskupler formet som en halvkule for å garantere følsomhet over et synsfelt på 180°. Ytre kuppelen beskytter mot omegn (konveksjon, regn, snø), indre kuppelen skal ytterligere redusere langbølget strålingen fra sensorflaten til himmelen.

Sensoren har en cosinus-respons til direkte solstråling. Solstråling som treffer loddrett på sensoren blir multiplisert med en faktor 1. På en vinkel av 60° mot asimut blir det 0,5 og stråling som treffer horisontal med en vinkel av 90° (f.eks. midnattssol) blir fullstendig ignorert.
Her kan det være lurt å har i tillegg et pyranometer som ikke er horisontalt montert men i samme vinkel som solcellepanelen.

Følsomheten av termosøylen er ikke avhengig av bølgelengde i området fra 200 til 50.000 nm. Glaskuppelen begrenser dette området til ca. 285 til 3.000 nm som tilsvarer hele sollys spektret. Denne spektrale uavhengighet er den store fordelen av termisk basert pyranometer.

Pyranometer bygget opp av en fotodiode er mye rimeliger enn de termisk baserte. Men dessverre er følsomheten av fotodioden sterk avhengig av bølgelengden. (Se på den grønne kurven i diagrammet oppe). Pyranometeret blir vanligvis kalibrert etter et lys spektrum med en AM (Air Mass) verdi av 1,5 og en skyfri himmel. AM 1,5 betyr at lysets veien gjennom atmosfæren er 1,5 ganger lengre enn veien loddrett gjennom atmosfæren. Dette er passende til Sentral-Europa, men i nordområdene ligger AM verdien mellom 3 og 5 og det er ofte overskyet, begge deler innebærer ulike spekter. Nøyaktigheten er dermed særlig i nordområdene mye mindre enn av et termisk pyranometer.

I dette prosjektet blir et termisk pyranometer brukt til å måle globalstrålingen og et pyranometer med fotodiode til å måle strålingen i forskjellige vinkler mot horisonten.
Signalene fra pyranometerne er ganske svak (~10 µV/W termisk, ~80 µV/W fotodiode). Her blir det brukt Analog Devices 6B11 moduler som inneholder begge signalforsterker, galvanisk isolasjon og analog til digital konverter.