Pirheliometras yra prietaisas, naudojamas tiesioginei saulės spinduliuotei matuoti tam tikroje vietoje. Kadangi jie turi būti nukreipti tiesiai į saulę, pirheliometrai paprastai montuojami ant sekimo įrenginio, kuris seka saulės judesius. Saulės šviesai patekus į pirheliometrą, jis termopilu paverčiamas elektros įtampa. Tada šią įtampą galima sukalibruoti, kad būtų gauti vatų kvadratiniam metrui vienetai, standartiniai saulės spinduliuotės vienetai. Pirheliometrai naudojami moksliniams tyrimams ir saulės kolektorių pastatymui.
Saulės apšvita yra saulės spinduliuotės srauto arba saulės energijos per laiko vienetą ploto vienetui matas. Tai priklauso nuo matavimo vietos – saulės spinduliuotė šalia saulės paviršiaus bus daug didesnė nei atstumu nuo Žemės. Tiesą sakant, Saulės apšvita Žemės paviršiuje skiriasi; tai priklauso nuo atmosferos kiekio, kurį turi prasiskverbti saulės šviesa, ir, kiek mažesniu mastu, nuo atstumo iki saulės skirtumų. Vidutinis saulės apšvita Žemės atstumu nuo saulės yra apie 1,366 vatai kvadratiniam metrui.
Pirheliometrai, esantys ant Žemės paviršiaus, matuoja saulės spinduliuotę, kai ji prasiskverbia į atmosferą. Atmosferoje šiek tiek saulės spindulių yra išsklaidyta; tokia išsklaidyta saulės šviesa gali būti matuojama kitu prietaisu, vadinamu piranometru. Neišsklaidyta saulės šviesa patenka į pirheliometrą ir atsitrenkia į termopilą.
Termopilas yra prietaisas, kuris naudoja Seebeck efektą, kad sukurtų elektros įtampą, pagrįstą temperatūros skirtumais. Seebecko efektas reiškia reiškinį, kai du skirtingi metalai, esant skirtingoms temperatūroms, sujungdami gamins elektros srovę. Pirheliometre vienas termopilo galas yra nukreiptas į saulę, o kitas lieka užtemęs. Dėl tokio išdėstymo du metalai bus skirtingose temperatūrose, todėl termopile tekės srovė. Kai saulės spinduliuotė yra didesnė, bus matuojama didesnė elektros įtampa.
Pirheliometrai dažniausiai naudojami tiriant saulės spinduliuotės galios pokyčius, pvz., 11 metų saulės ciklą. Kitas pirheliometro pritaikymas yra saulės kolektorių išdėstymas ir dizainas. Įvairios Žemės dalys gauna skirtingą saulės spinduliuotės kiekį, o šie duomenys gali būti renkami pirheliometrais ir naudojami kuriant vidutinių radiacijos lygių žemėlapius. Į poliarines platumas paprastai patenka mažiau saulės spinduliuotės, o kitose vietose dėl dažnai debesuoto dangaus lygis yra mažesnis. Šie žemėlapiai gali padėti informuoti, kur prasminga dėti saulės baterijas.