Genauigkeiten Klimasensoren BME280

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Borsti84
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Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von Borsti84 » 08.09.2018, 19:07

Hallo.
Ich habe das Problem das die Genauigkeit bzw. Abweichung von Messwerten von BME280 Sensoren sehr zu wünschen übriglässt.
Wie ist eure Erfahrung?
Habe bisher auf meiner CCU über CuxD und einem CUL-Stick Technoline TX29 seit über einem Jahr am laufen. Einmal für Außen und einmal für den Keller. Bisher auch mit sehr glaubwürdigen Messergebnissen, wenn ich z.B. meinen Außensensor mit den Daten meiner Wetter-App vergleiche. Sowohl Temperatur als auch Luftfeuchtigkeit stimmen auf +-3% Rel. Luftfeuchte überein. Auch wenn ich diese Sensoren im Gleichen Raum mit den Originalen HM Wandthermostaten vergleiche habe ich gleiche Temp.werte und auf ca.+-4% Rel. Luftfeuchte genaue Abweichung. Das ist alles soweit super und absolut im Rahmen. Also habe ich die HM.Wandthermostate mal als Referenz genommen auch für spätere Logging zwecke. Da ja nun hier durch die Asksin Geschichte einiges passiert ist wollte ich weg von dem CUL-Stick und den Technoline da diese auch alle 4sek. Senden (Unnötig zu viele Daten).
Nun habe ich mir zunächst einen HB-UNI-Sensor mit BME280 (5V Ausführung) gebaut. Funktioniert auch soweit.
Dann habe ich mir bei Technikkram.net die Platine und Bauteile HB-UNI-SENS-BATT für den HM-WDS40-TH-I-BME280 gekauft und auch erfolgreich zusammengebaut und eingerichtet. Sogar Gehäuse wurde dazu per 3D Druck gedruckt. Hier ist der BME280 3,3V Version verbaut.

HB-UNI-Sensor (BME280 5V Version)
Bei dem HB-UNI werden gut und genau der Luftdruck angezeigt. Übereinstimmend mit Wetter-App und Analogen Wandbarometer.
Die Temperatur wird sehr träge aber mit +-0,3-0,8°C Abweichung gemessen. Was man noch verschmerzen kann.
Allerdings haut bei der Messung der Luftfeuchte rein gar nix hin. Hier wird immer min. 10% Rel. Luftfeuchte weniger als mit dem Originalen HM-Wandthermostat und Technoline TX29 angezeigt.
Das ist wiederrum nicht akzeptabel.

HM-WDS40-TH-I-BME280 von Technikkram (BME280 3,3V Version)
Bei der WDS40 Version wird Luftdruck schon mal nicht berücksichtigt, das ist mir klar und bewusst.
Die Temperatur wird hier allerdings immer ca. 1°C zu hoch angezeigt. In Räumlichkeiten sogar mehr bis zu 3°C. Dies ist eine zu große Abweichung selbst im Hobbybereich. Evtl. wegen fehlender Luftbewegung im Raum im Vergleich zu Außen. Dies darf aber trotzdem keine Rolle spielen. Andere Sensoren bekommen das ja auch ohne Probleme hin.
Die Rel. Luftfeuchte ist zwischen den beiden BME280 Versionen ähnlich. Hier ca. 1-2% Abweichung was völlig in Ordnung ist aber trotzdem kein reales Ergebnis ist im Verglich zu dem Technoline, Wandthermostat und Wetter-App.
Der Deckel des 3D Druck Gehäuses wurde zunächst auch abgelassen um erstmal möglichst genaue Ergebnisse zu liefern.

Momentan Logge ich seit heute Morgen alle Sensoren Außen im Schatten am selben Platz. Hierzu hänge ich morgen nach etwa 24h Logging eine Grafik an die das nochmal verdeutlicht.
Wie ist eure Erfahrung dazu? Ich bin zunächst von den BME280 sehr enttäuscht. Was man allerdings nicht vergessen darf, dass dies alles billig China Sensoren sind. Im Prinzip möchte ich mir für die Zukunft verlässliche Sensoren bauen. Für den Außensensor wäre die Anzeige des Luftdrucks schon schön. Für die Raumsensoren reicht Temp. Und Luftfeuchte aus. Allerdings eben ordentliche Werte.
Hier denke ich muss sollte man evtl. auf andere Sensoren setzen welche erstens genauer sind und auch etwas zügiger reagieren.
MfG Sebastian

dondaik
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von dondaik » 08.09.2018, 19:21

im bereich wemos d1 ist das thema sehr genau von klassisch beschrieben !!!...
ach ja... und dann ist da noch die genauigkeitsangabe des sensors selber :-) :-) .... ja und dann ist da auch das messverfahren so das ich sage das das ganze relativ ist .... :mrgreen:
zwei sensoren messen nie das gleiche !!! geeichte instrument gibt es daheim nicht :mrgreen:
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jp112sdl
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von jp112sdl » 08.09.2018, 19:33

Ich nutze den BME280 nur im Außenbereich bei der Wetterstation.
Was die Temperatur betrifft, kann ich sagen, dass der BME280-Wert nur um 0,2°C vom NTC-Außenfühler meiner Heizungstherme abweicht.
Vergleiche zu Feuchte und Luftdruck kann ich nicht treffen.

Bisher war ich eher vom DHT enttäuscht. Aber ist halt auch unterstes Preissegment.

Im Innenbereich nutze ich die SHT10 und halte die Werte für plausibel. Zumal auch 5 Geräte nebeneinander fast identische Werte (bis auf ganz kleine Abweichungen) lieferten.
Da hatten die DHT eine weeesentlich größere Spreizung.

VG,
Jérôme

klassisch
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von klassisch » 08.09.2018, 20:07

Wem das Thema wichtig ist und wer Zeit hat kann viewtopic.php?f=31&t=29321&p=324372 ff. und die dort genannten Referenzen lesen, mittlerweile gibt es noch diese http://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygr ... ature.html
Die BME280 sind richtig betrieben ganz ordentlich. Die Feuchtewerte waren zwischen verschiedenen Sensoren konsistent.
Die SHT31 sind auf den ersten Blick enger spezifiziert, aber auf den zweiten Blick (Graphik) dann doch nicht soo viel besser.
Mittlerweile gibt es auch den SHT35, der genauer spezifiziert ist, was sich auch im Preis bemerkbar macht. Laut Datenblatt soll es auch eine Variante mit PTFE Schutzmembran geben.
Vermute mal, daß Frost u.U. den Feuchtesensoren schaden kann. Aber bei dem Preis könnte man sie auch jährlich erneuern.
Beim BME280 wird im Datenblätt zuallererst die Drucksensorik beworben. Und mit der kann man auch schöne Sachen machen viewtopic.php?p=328133#p328133 ff

Borsti84
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von Borsti84 » 08.09.2018, 23:35

Guten Abend euch allen.

Danke für eure Antworten.
Also Grundsätzlich soll das ganze für den Hobbybereich sein wie für die meisten hier. Es soll also in einem bestimmten Rahmen einheitliche Werte liefern.

@dondaik:
zwei sensoren messen nie das gleiche !!! geeichte instrument gibt es daheim nicht :mrgreen:
Geeicht soll da nix sein. Aber annährend ähnlich Werte liefern. Komischerweise schaffen es meine beiden Kaufsensoren, in dem Fall das Original Homematic Wandthermostat und der Technoline TX29 exakt die gleichen Werte zu liefern.

@jp112sdl
Bei meinem BME280 mit HB-UNI-Sensor habe ich auch nur 0,2 bis 0,3°C abweichung zu den Kaufsensoren. Das finde ich auch noch völlig ok für meinen Zweck. Nur bei diesem tanzt die Luftfeuchtigkeit total aus der Reihe .
SHT10 habe ich mir in China bestellt und dann AM2320 bekommen :-( . Vielleicht kann ich die nochmal probieren.

@klassisch
Danke für deine Links. Ist schon interessant. Erschlägt einen Noob aber auch etwas.
Andere Sensoren finde ich auch interessant.


An verschiedenen Sensoren mangelt es ja nicht. Allerdings sollten Sie für das Homematic Asksin Projekt auch brauchbar sein. Was wären da noch für Alternativen möglich? Was ich interessant fand war der Si7021 (arbeitet noch bis unter 2V). Gibt es dazu schon erfahrungen? Evtl. auch andere wie der SHT31.

Da meine Kaufsensoren ja gleiche Werte liefern ist hier anzunehmen das hier gleiche Sensoren verbaut worden? Weiß evtl. jemand welche?
Kann es eigentlich auch an der Libary vom BME280 liegen das solche abweichungen entstehen?
MfG Sebastian

dondaik
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von dondaik » 09.09.2018, 08:06

die frage des "wie mit dem bme280 messen" und der lib ist im angesprochenen thema geklärt ( bei github ist auch einiges )
gleiche werte wird es mit zwei geräten an eine ort kaum geben - selbst wenn ich die bme´s mit einem korrekturfaktor versehe und beide geräte gleich rechnen! auch beim Si7021 steht schon der grundfehler bei den technischen daten und der spannungsbereich :-)
viel erfolg !
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von jp112sdl » 09.09.2018, 08:51

Borsti84 hat geschrieben:
08.09.2018, 23:35
Da meine Kaufsensoren ja gleiche Werte liefern ist hier anzunehmen das hier gleiche Sensoren verbaut worden? Weiß evtl. jemand welche?
In den HM Wandthermostaten sind SHT20 verbaut, lt. Schaltplan der bei den Bausätzen immer mit beiliegt.
Borsti84 hat geschrieben:
08.09.2018, 23:35
Kann es eigentlich auch an der Libary vom BME280 liegen das solche abweichungen entstehen?
Theoretisch ja.
Wenn man sich mal die Funktion CalculateHumidity in der BME280-Lib von Finitespace anschaut, wird da ne Menge durch die Gegend geshiftet und addiert/subtrahiert. Der Fehler- :twisted: kann sich immer mal einschleichen.
Ich denke aber, wenn es da einen groben Programmierfehler gäbe, würde man ein Issue finden. Die Lib wird schon sehr häufig verwendet.

VG,
Jérôme

klassisch
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von klassisch » 09.09.2018, 09:25

Die BME280 Sensoren bringen zwar die Korrekturdaten mit, verarbeiten die aber nicht selbst. Das bleibt der Lib überlassen, weshalb es auch schwierig ist, eine Lib zu finden, die mehrere BME280 verarbeitet.
Ausserdem ist der BME280 sehr detailliert konfigurierbar. Man kann z.B. die genauigkeit des Drucksensors steigern, wodurch sich aber der Sensor aufheizt.
Wenn man interessiert ist, kann man das Datenblatt studieren und schauen, was die Lib macht. Man kann das dann auch mit der Bosch-Referenz-Lib (C, nicht speziell Arduiuno) vergleichen. Hinweise dazu sollten in meinen o.g. Posts zu finden sein.
Wenn man es einfach haben möchte und den Druck nicht braucht, kann man den SHT31 nehmen. Der macht die Korrekturen selbst und die Libs sind straight forward und einfach einzubinden.
Wenn man mehrer Sesnoren vergleichen will, dann muß man Zeit mitbringen. Insbes. wenn die Sensoren ind Geräten eingebaut sind, weil dann die Trägheit unterschiedlich ist, teils wegen der Masse, teils wegen der Algotithmen (Filter). Und bei Funksensoren kommt noch dazu, daß aus Stromspargründen selten gesendet wird. Fertiggeräte bekommt man auch nicht in handelsübliche Thermoskannen und aus denen kommt i.A. auch kein Funksignal mehr raus.
Also am Besten Vergleich der Einzel-Sensoren direkt im Dewar (Thermoskanne).
Meiner Erfahrung nach sind bei der Temp die Unterschiede durch den Anbringungsort und die Beschattung größer als die Sensorfehler. Die große Genauigkeit oder besser den "Gleichlauf" bei T und H brauche ich nur bei den Sensoren, mit denen ich die Lüftungsempfehlung rechne. Da sollten sich die Sensoren für innen und aussen recht gleichartig verhalten. Dabei schnitten die DHT am schlechtesten ab, bes. bei H.
Für die Masse der Sensoren z.B, in den Innenräumen tuns für mich auch billige DiGOO 433MHz Sensoren. Die laufen auch bei H erstaunlich parallel zu den BME280. Es sind aber recht billige Fertiggeräte mit Gehäuse und allem Drum und Dran für 5USD (@Bangood) mit oder ohne lokale LCD-Anzeige. Selbstbasteln lohnt da nicht mehr.
Die empfange ich per RFLink am ioBroker, der bei mir ohnehin auch noch die Data collection und Visualisierung für HM, WeMos Selbstbau oa. macht. Mag sein daß das mittlerweile mit piVCCU und Zusatzprogrammen auch geht, aber wenn man mal einige GByte an Daten mit einem System eingafahren hat, dann wechselt man nicht mehr so einfach. Und wenn, dann in ein leistungsfähigeres System, z.B. Datenbanken.

Borsti84
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von Borsti84 » 09.09.2018, 17:21

Grüßt euch.

Vielen Dank für eure Antworten. Wie schon geschrieben möchte ich die Grafiken der Log Datein nochmal anhängen:
Temp.JPG
Hier ist der Temperaturverlauf zu erkennen. Die grüne Kurve ist meine Referenz. Genau wie diese reagiert auch mein Technoline TX29. Sowie zeitlich als auch von den Werten. Sieht auf den ersten Blick ja gar nicht so schlecht aus. Allerdings ist eine Abweichung von 1°C keine Seltenheit. Die BME´s reagieren träger.


Luftf.JPG
LuftfZoom.JPG
In sachen Luftfeuchtigkeit reagieren die BME280 ähnlich -schlecht-.
Meine Referenz (grün) zeigt hier deutlich höhere Werte welche wie gesagt mit Wetter-App (verschiedene) als auch Technoline TX29 absolut überein stimmen. Hier vertraue ich voll und ganz dem Homematic Wandthermostat werten.

FullSizeRender.jpg
Hier mein Aufbau der letzten 30h. Die Grafiken sind aus den letzten 24h. Somit hatten die Sensoren gut 6h Zeit sich einzugrooven.

Ich finde die ganze Sache mit den Nachbausensoren echt Spitze. Wenn man sich allerdings mit Sensoren begnügen soll die in diesem Fall bei der Leuftfeuchte extrem von annehmbaren werten abweichen macht für mich die Sache irgendwie keinen Sinn.
MfG Sebastian

deimos
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Re: Genauigkeiten Klimasensoren BME280

Beitrag von deimos » 09.09.2018, 17:31

Hi,

ich habe irgendwo davon gelesen, dass diese Probleme wohl primär bei den China PCBs vorkommen. Da hatte einer den reinen Sensor nach Vorgaben im Datenblatt auf eine eigene Platine gebaut und hatte sehr genaue Werte im Vergleich zum geeichten Temperaturen und gesättigten Lösungen für den Test der Luftfeuchtigkeit. Der Verdacht ging in die Richtung, dass die China Teile bei zu hoher Temperatur gelötet werden und dann einen Hau weg bekommen.

Viele Grüße
Alex

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