Heliógrafo de Campbell-Stokes: destina-se a medir a insolação, definida como o intervalo de tempo em que o disco solar permanece visível, entre o nascimento e o ocaso do Sol, para um observador localizado em um dado ponto da superfície terrestre. Supõe-se que esse local tenha o horizonte desobstruído nos setores em que o Sol nasce e se põe, ou pelo menos que os eventuais obstáculos, capazes de obstruir o disco solar, tenham altura aparente superior a um metro.

Um equipamento muito difundido, principalmente na área de pesquisa, é o Piranômetro Eppley, cujo elemento sensível é composto por uma série de junções cobre (termopares) dispostas radialmente, formando uma termopilha. As junções quentes são pintadas com tinta negra e as frias recebem um revestimento de sulfato de bário (de cor branca). Quando expostas à radiação solar, essas junções produzem corrente elétrica, posteriormente amplificada e registrada em unidades apropriadas. O Piranômetro Eppley pode ser facilmente empregado para medir radiação refletida.

Medidores de saldo de radiação: são medidores sensíveis de avaliar saldo de radiação (Rn), que é normalmente representado por duas placas retangulares de resina sintética, dotadas de termopares, tendo uma das faces enegrecida e outra polida. As faces com revestimento polido são fixadas, uma de encontro a outra, de modo que as faces negras ficam dispostas horizontalmente, uma voltada para cima e outra para baixo, absorvendo os fluxos ascendente e descendente de energia radiante de todos os comprimentos de onda. A temperatura de cada placa é diretamente proporcional à radiação absorvida.

No Brasil, em virtude da variação anual do fotoperíodo, usam-se heliogramas de três formas diferentes. Os curvos longos, de meados de outubro ao final de fevereiro. Os curvos curtos, entre meados de abril e o final de agosto; e os retos, no restante do ano. Para determinar a insolação diária, computa-se o tempo correspondente à soma de todos os segmentos queimados ou apenas crestados. Em geral, isso é feito comparando-se o heliograma usado com outro novo, da mesma forma. É interessante destacar que o heliógrafo funciona como um relógio solar: quando instalado corretamente, a posição do foco sobre o diagrama (heliograma) corresponde à hora solar verdadeira local.