- Un instrument qui mesure la durée d'ensoleillement en gravant une trace sur une carte spécialement calibrée.
Dans l'ensoleillement Campbell-Stokes, une sphère de verre fait office de lentille. Les rayons du soleil traversant cette sphère de verre agissent comme des rayons parallèles lorsqu'ils sont focalisés. Ainsi, lorsque ces rayons parallèles se concentrent en un point, ils provoquent un échauffement intense (en raison de la concentration de l'insolation en ce point) et brûlent ainsi la carte placée à ce point.
La carte montée sur l'instrument se déplace sur son axe d'est en ouest de sorte qu'au cours de la journée la trace brûlée représente la durée de l'ensoleillement.
Limitations de l'enregistreur d'ensoleillement Campbell-Stokes :
- Si pendant les heures d'ensoleillement il y a des nuages qui passent, alors pendant la période nuageuse l'ensoleillement ne trace aucune brûlure car les rayons parallèles sont dispersés.
- De même, le matin et le soir, lorsque les rayons du soleil frappent obliquement par rapport à la surface du globe, les rayons parallèles ne sont pas obtenus au plan focal et donc l'ensoleillement est surestimé.