HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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jp112sdl
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 13:03

wolwin hat geschrieben:
09.08.2020, 12:27
Ihr habt ja gerade schon über Luftfeuchte / Temperatur / Luftdruck geschrieben ... da Du ja auf der Platine von Alex noch die 1W und I2C frei hast, wäre es doch super, wenn Du diese drei Werte (optional) mit zur CCU übertragen könntest - z.B. BME280 anschließen ...
Für den Außenbereich würde ich eher einen SHT21 nehmen, da es diesen schon komplett mit Staubschutzmembran gibt.
Andererseits hat man ja eigentlich schon irgendwo einen T/H-Sensor draußen... Man muss die Werte nicht doppelt erfassen.
Was mich dann auch wieder zu der Überlegung bringt, den Feinstaubsensor mit in die Wetterstation zu integrieren.
Aber das dann mindestens auf einem ATMega 644P oder 1284P... schade, dass es den Tiny1284 noch nicht zu kaufen gibt.

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chianti2000
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von chianti2000 » 09.08.2020, 13:24

Das wäre natürlich eine perfekte Weiterentwicklung. Aber ähnliches gibt es ja schon hier im Thread "HB-UNI-Sen-IAQ - Luftgütemessung mit BME680"
FUEL4EP hat geschrieben:
21.05.2020, 10:28
Hallo Zusammen,

um das latente Speicherproblem zu lösen, hier eine Lösung mit einem Tindie Pro Mini V2 Board, das statt eines Arduino Pro Mini Boards eingesetzt werden kann:

https://www.tindie.com/products/promini ... ega-1284p/

Bei Bestellung im Tindie Online Shop bekommt man eine ausführliche Anleitung und das Pin Mapping des Boards.

Der dort verwendete ATMega 1284P bietet gegenüber dem 328P des Arduino Pro Minis

4x mehr Flash Speicher: 128kByte statt 32kByte
8x mehr SRAM Speicher: 16kByte statt 2kByte
4x mehr EEPROM Speicher: 4kByte statt 1kByte

Hier der Einbau in die HB-UNI-SEN-BATT Platine, die es bei Technikkram zu kaufen gibt:

Bild

Folgende Board Manager URL muss noch im Arduino IDE definiert werden:
https://mcudude.github.io/MightyCore/pa ... ndex.json
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klassisch
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von klassisch » 09.08.2020, 16:02

jp112sdl hat geschrieben:
09.08.2020, 13:03
Andererseits hat man ja eigentlich schon irgendwo einen T/H-Sensor draußen... Man muss die Werte nicht doppelt erfassen.
Bei Feuchtesensoren bin ich vorsichtig geworden. Habe nur mal die Sensoren, die unter demselben Vordach, abgeschattet und in nur wenigen cm bis m Abstand voneinander angebracht sind, dargestellt. BME280, SHT31 und SHT35. Der SHT31 scheint generell unrecht zu haben. Im mittleren Bereich passen die anderen, aber in den Extremlagen sind sie sich dann wieder uneins.
H-rel-comparision-202006.JPG
H-rel-comparision-202008.JPG

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 16:32

klassisch hat geschrieben:
09.08.2020, 16:02
Der SHT31 scheint generell unrecht zu haben.
Das ist ja echt heftig.
Hab grad mal bei mir geschaut, da zeigt der SHT31 eher zu viel an, als zu wenig.
Aktuell +15% mehr als der BME280 in der Wetterstation 10m neben mir.

Sitze grad im Garten wechsle zyklisch zwischen der Umgebung [Pool] und [IDE] 8)
Dann wird der SHT31 vielleicht doch nicht der Sensor für das nächste Projekt, das hier grad vor mir auf dem Tisch liegt!? :evil:
Wobei ich auf die Schnelle im Netz nichts finden kann, dass dieser ein generelles Problem mit der Feuchtemessung hat.
Jetzt bin ich unsicher :mrgreen: :| :?

Nutzt du auch die Adafruit_SHT31 Lib?
Wenn ja, verwendest du die heater() Methode irgendwie irgendwann irgendwo?

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von FUEL4EP » 09.08.2020, 17:58

Hallo Zusammen,
jp112sdl hat geschrieben:
09.08.2020, 16:32
klassisch hat geschrieben:
09.08.2020, 16:02
Der SHT31 scheint generell unrecht zu haben.
Das ist ja echt heftig.
Hab grad mal bei mir geschaut, da zeigt der SHT31 eher zu viel an, als zu wenig.
Aktuell +15% mehr als der BME280 in der Wetterstation 10m neben mir.

Sitze grad im Garten wechsle zyklisch zwischen der Umgebung [Pool] und [IDE] 8)
Dann wird der SHT31 vielleicht doch nicht der Sensor für das nächste Projekt, das hier grad vor mir auf dem Tisch liegt!? :evil:
Wobei ich auf die Schnelle im Netz nichts finden kann, dass dieser ein generelles Problem mit der Feuchtemessung hat.
Jetzt bin ich unsicher :mrgreen: :| :?

Nutzt du auch die Adafruit_SHT31 Lib?
Wenn ja, verwendest du die heater() Methode irgendwie irgendwann irgendwo?
wenn wir relative Luftfeuchten vergleichen wollen, müssen wir auch immer die Temperatur betrachten. Relative Luftfeuchte und Temperatur hängen voneinander ab. Nur die absolute Luftfeuchte ist direkt vergleichbar. Wenn die Temperatur höher ist, ist bei gleicher absoluter Luftfeuchte die relative Luftfeuchte geringer und umgekehrt. Zum Verstehen bzw. Spielen mit Werten ist z.B.

https://rechneronline.de/barometer/luf ... gkeit.php

geeignet. Gerade bei Außensensoren liegen häufig unterschiedliche Temperaturen bedingt durch Sonneneinstrahlung vor.
Ich arbeite gerade an einem 'Stevenson Screen' für die Außentemperaturmessung. Die 'Abschattung' und Belüftung eines 'Stevenson Screens' ist eine Wissenschaft (besser Empirik) für sich. Mein erster Versuch zeigte bei direkter Sonnenbestrahlung um 7 Grad Celsius erhöhte Außentemperaturen an.

Hier ein HM Codefragment zur Berechnung der absoluten Luftfeuchte:

Code: Alles auswählen


var mytemp = dom.GetObject("BidCos-RF.LEQ086XXXX:1.TEMPERATURE").Value();
var myhumid = dom.GetObject("BidCos-RF.LEQ086XXXX:1.HUMIDITY").Value();
var mySysVarHumid = dom.GetObject("absolute_Luftfeuchte_Bad_1OG");

real rt;
integer ih;

! Werte zuweisen
rt = mytemp;
ih = myhumid;


!input variables for calculating the absolute humidity:
!ih: humidity type:integer
!rt: temperature type:real

! Compute saturated water vapor pressure in hPa
real svp;
real tt;
real ttt;
tt = (17.67*rt)/(243.5+rt);
ttt = tt.Exp();
svp = 6.112 * ttt;
!WriteLine("svp: "#svp);

! Compute actual water vapor pressure in hPa
! Param rh - relative humidity in %
! Param t - temperature in °C
real vp;

vp =( ((1.0 * ih))/100.0) * svp;
!WriteLine("vp: "#vp);

! Compute the absolute humidity in g/m³
! Param rh - relative humidity in %
! Param t - temperature in °C

real ah;
!mw = 18.016 # kg/kmol (Molekulargewicht des Wasserdampfes)
!rs = 8314.3 # J/(kmol*K) (universelle Gaskonstante)
  
ah = (100000.0 * (18.016/8314.3) * vp)/(rt + 273.15);
!WriteLine(ah);


!mySysVarHumid.Variable(ah);
dom.GetObject("absolute_Luftfeuchte_Bad_1OG").State(ah);

Die absolute Luftfeuchte kann z.B. zur Entscheidung herangezogen werden, ob Feuchtigkeit durch Lüften nach draußen befördert werden kann.
Grüße

Ewald

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 18:16

FUEL4EP hat geschrieben:
09.08.2020, 17:58
wenn wir relative Luftfeuchten vergleichen wollen, müssen wir auch immer die Temperatur betrachten
BME280 im Stevenson Screen der Wetterstation: 34,3°C und 24% rH
SHT31 im Schatten: 33,1 °C und 49% rH

Wenn ich die Werte in den Link von dir einfüge, komme ich auf 1.) 9 g/m³ und 2.) 17,5 g/m³ - also das Doppelte :shock:
Das 1K Differenz zwischen den beiden Sensoren erklärt zumindest nicht diese extreme Differenz der relativen Luftfeuchte. :?

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von klassisch » 09.08.2020, 18:25

Ja, bei diesem SHT31 ist das heftig. Ich denke aber nicht, daß das typisch für den SHT31 ist. Eher ein individuelles Thema. Habe auch schon einen Ersatzsensor in der Kiste. Aber diese Meßstelle hat noch keine Steckverbindung zum Austausch, braucht eine Leiter und es hängt auch noch der Feinstaubsensor mit seinem HT-Rohr-Gehäuse dran. Also habe ich das mal alles so gelassen und beobachte das Ganze. Dieser SHT31 war von Anfang an daneben und hat sich nicht verändert.
Ich würde jetzt nicht generell auf Sensirion schimpfen. Mir sind auch schon BE280 weggewandert. Diese Teile tun sich schwer im Freien. Ob eine PTFE Membarn hilft, kann ich nicht sagen. Gegen Pollen wahrscheinlich schon. Ob das auch gegen Frostschäden hilft?
Meine Schlußfolgerung daraus:
- Beim Einsatz im Freien: Immer mehrere T-H-Sensoren parallel laufen lassen und beobachten, ob die auseinander laufen
- Bei Aussensensoren eine Steckverbindung zum einfachen Tausch vorsehen
- Rechne por Saison mit einem neuen Satz von Sensoren. Wenn man mal ohne Tausch durchkommst ist es auch recht
Nutze die Adafruit-Lib. Der SHT31 hängt an einem ESP32, die anderen an ESP8266. Aber natürlich nicht im gleichen Gehäuse, sondern daneben.
Der SHT35 läuft mit derselben Adafruit Lib und hängt am selben ESP8266 wie der BME280 und nur wenige cm neben diesem.
Die Heizfunktion nutze ich nicht. Wieß nicht, ob es die damals überhaupt schon gab.
Die Temperaturen passen auch ganz gut. Leichte Abweicheungen sind aufgrund der anderen Lage (2m Entfernung) erklärbar.
T-Comparision-202006.JPG

klassisch
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von klassisch » 09.08.2020, 18:48

@FUEL4EP
Der angenähert exponentielle Zusammenhang zwischen T und dem Sättigungsdampfdruck nach der Magnus-Formel und was daraus für die Berechnung von H_abs folgt, ist mir bekannt - so etwa seit 1984 oder 1985. Und ich rechne das auch schon bereits in den ESPs. Ebenso Taupunkt und Freeze-Punkt. Absolute Feuchten sowie Taupunkte brauche ich auch für meine Lüftungsempfehlung des Treppenhausfensters.

Deshalb hatte ich in meinen Graphen auch die anderen Sensoren ausgeblendet. Die sind an einem anderen Ort und haben deshalb zeitweise auch andere Temperaturen.
Die Absoluten Feuchten kann ich aber auch liefern und machen meine speziellen SHT31 nicht besser:
H-Abs-comparision-202006.JPG
Und bitte nicht falsch verstehen: Ich möchte nicht gegen den SHT31 schimpfen.
Lediglich den festen Glauben in die Feuchtewerte dieser Sensoren etwas relativieren und ermutigen, mehrere, verschiedene Sensoren in unmittelbarar Nachbarschaft zu betreiben und zu beobachten.

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 18:52

eQ-3 verbaut in den Wandthermostaten SHT2x und ich persönlich habe mit den SHT10 (jedoch schon lange abgekündigt) im Innenbereich beste Erfahrungen gemacht.
Sensirion halte ich schon für professionelles Equipment. Daher denke ich schon eher, dass "wir" beim Handling des SHT3x was falsch machen. Wie gesagt - der hat einen Heater. Müsste man sich mal belesen, wann/wofür man den benutzen soll/muss.

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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von klassisch » 09.08.2020, 19:10

Innenraum und Aussenraum sind halt verschieden. Ich erinnere mich nicht, einen Innenraumsensor ersetzt zu haben. Und ich habe etliche davon.
Und ja, der HM-Aussensenor ist auch recht stabil. Das Gehäuse macht da einen guten Job - zu Lasten des Ansprechverhaltens.
Im Aussenbereich wird es halt schwieriger - zumindest wenn man einen gut durchlüfteten und schnell ansprechenden Einbauraum haben möchte.
Und ich denke auch, daß Sensirion eine gute und solide Firma ist. Und mein SHT35 zeigt das ja auch.

Aber woher haben wir unsere Teile? Also ich kaufe die fertig aufgelötet auf Breakout Boards aus China. Und da kann viel passieren: Ausschuß-Chips, Falsches Reflow-Profil, falsches Flux, Reinigung der Leiterplatten mit ungeeigneten Mitteln. Oder was ganz anderes. Deshalb betreibe ich auch mehrere parallel.

Kürzlich ist in einen meiner billigen 433MHz Aussen-Sensoren Wasser eingedrungen. Der Feuchtesensor war eine Interdigitalstruktur mit einer Pampe drauf. Die war nach dem Wassereintritt hin und jetzt ist es nur noch ein T-Sensor.

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