本发明公开了一种天空亮度仪，天空亮度仪工作时须正面朝南水平摆放，单片机控制系统控制自动零位校正模块使得仪器能够自动在水平和俯仰方向两个自由度上正确回到初始位置，用户通过上位计算机的测量软件下发测量命令后，由单片机控制系统控制太阳跟踪模块和电机驱动控制模块使仪器转向天空中给定的预设方向或对全天空进行扫描测量，天空散射光经前端光路系统接收后转化为模拟电压信号，经信号处理系统后转换为数字信号送入单片机控制系统，单片机控制系统控制串行通信模块将信号上传给上位计算机保存。本发明具有两种测量模式，既可以对全天空进行扫描测量，也可以对给定方位进行定点测量，具有便携性、稳定性、实时性。