HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

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

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

Beitrag von funkleuchtturm » 09.08.2020, 19:45

Ich betreibe seit 10 Monaten meinen AIRSNIFFER mit recht gutem Erfolg. Wie der Name schon andeutet werden Schadgase und Feinstäube gemessen und (das ist die größte Schwierigkeit) auch mit IAQ-Werten bewertet und das Ergebnis "laienfreundlich" mit einer einfachen mehrfarbigen Ampel-LED angezeigt.
Die gesamte Elektronik passt mit dem Feinstaubsensor in einen nur 55mm kleinen Kubus und enthält wie meine anderen WLAN-Module den ESP8266 für die Kommunikation zur Homematic oder anderen IOT-Servern. :
airsniffer_1.JPG
Ich verwende einen sehr kompakten Feinstaubsensor PMS5003, der Partikelgrößen PM1 , PM2,5 und PM10 misst. Das Modul hat trotz der Kleinheit einen integrierten Lüfter und funktioniert, wie gesagt seit 10 Monaten klaglos. Ist eine Empfehlung !

Für die Schadgase verwende ich den BME680, nachdem ich mich eine gefühlte Unendlichkeit mit der BSEC-Library mehr oder weniger frustriert rumgeschlagen habe. Letztlich habe ich dann was eigenes gemacht, was nun sehr stabil und nachvollziehbar läuft.
Hier ein Bild der Daten, wie sie im Browser angezeigt werden:
airsniffer_2.JPG
Das Thema Feuchtemessung ist eine unendliche Geschichte! Mittlerweile glaube ich keinem entsprechenden Datenblatt mehr. BME280 geht halbwegs dauerhaft im Aussenbereich nur mit PTFE-Membran, SHT21 auch nur mit Membran, aber ich hatte auch mit Membran schon Feuchtewerte über 100%. Die DHT-Dinger sind auch eine Geschichte für sich. Die einzigen wirklich robusten Feuchtesensoren sind die ganz einfachen HR202L, welche auch für Außenbetrieb geeignet sind. Allerdings würde ich bei denen bezüglich Genauigkeit keine Hand ins Feuer legen. Richtig überzeugend ist keiner dieser "Sensoren".

Das gleiche gilt auch für die Temperaturmessung mit den genannten Teilen. Der bisher beste und genaueste Temperatursensor ist der altbekannte 1Wire-Sensor DS18B20. Da kann man 20 Stück nebeneinander halten und die Abweichung ist deutlich unter 0,5°C! Das soll mal ein BME280 nachmachen!
Viele Gruesse
Eugen
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von klassisch » 09.08.2020, 20:02

Wie laut ist der PMS5003? Ist der innenraum-tauglich?
Im Datenblatt geben die "working humidity range" bis 99% an - leider ohne Angaben zur Genauigkeit.
Der SDS011 gibt da auch noch Werte raus - aber eben fehlerhafte. Ich denke, daß das der Physik geschuldet ist. Wenn die Feuchte hochgeht, wird es auch schon entsprechend kleine Tröpfchen geben. Und die kann so ein optisches Prinzip nicht so recht von Partikeln unterscheiden.

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

Beitrag von funkleuchtturm » 09.08.2020, 20:35

klassisch hat geschrieben:
09.08.2020, 20:02
Wie laut ist der PMS5003? Ist der innenraum-tauglich?
Der ist so leise, daß Du ganz nah mit dem Ohr ran gehen mußt, um zu hören, daß der Lüfter läuft.
Der Lüfter läuft bei mir nicht durch, sondern wird kurz vor der Messung "angeworfen". Nach der Messung legt sich der Lüfter "Schlafen".
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 20:37

Werd mal einen PMS5003 bestellen. Dauert ja eh ein paar Wochen, bis der da ist.
funkleuchtturm hat geschrieben:
09.08.2020, 19:45
Die einzigen wirklich robusten Feuchtesensoren sind die ganz einfachen HR202L, welche auch für Außenbetrieb geeignet sind.
Die findet man auch in vielen kommerziellen Wetterstation.
funkleuchtturm hat geschrieben:
09.08.2020, 20:35
Der ist so leise, daß Du ganz nah mit dem Ohr ran gehen mußt, um zu hören, daß der Lüfter läuft.
Ich hab mit dem SDS011 auch keine Probleme. Im Schlafzimmer mit geschlossenem Fenster würde ich den vielleicht nicht aufstellen, aber sonst höre ich von dem auch nix.

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Jérôme ☕️

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

Beitrag von jp112sdl » 09.08.2020, 20:38

PMS5003 PMS7003 PMS5003ST PMS3003 PMSA003
Ach herrje... Wie viele Derivate gibt's denn da :D 8)

Auch interessant:
https://chart-studio.plotly.com/~pawitp/4/#plot

Bei REAL gibts auch sowas
https://www.real.de/product/344265149/
https://www.real.de/product/344629108/

VG,
Jérôme ☕️

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

Beitrag von wolwin » 10.08.2020, 12:02

@Jérôme
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.
Sollte ja deshalb optional sein, wenn es noch kein T/H-Modul gibt ... :lol:

@klassisch
klassisch hat geschrieben:
09.08.2020, 18:25
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
klassisch hat geschrieben:
09.08.2020, 19:10
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.
Beide Punkte kann ich uneingeschränkt bestätigen !! Nach zwei Jahren habe ich jetzt eine Hardware-Konfiguration, bei der quantitativ die Kurven für Temperatur (Feuchtigkeit) 'ähnlich / deckungsgleich' sind. Jedoch denke ich, dass dies wohl eher ein 'Zufallsprodukt' bei der Sensorauswahl ist (siehe Punkt 2 von klassisch).
Ich habe auch noch einen SHT31 hier liegen und werde ihn mal parallel zu einem BME280 laufen lassen - bin gespannt ...

Anmerkung noch zum BME280: nachdem ich wohl fast alle 'Feuchtigkeitsausfall-Verhinderungsmaßnahmen' durch bin, scheint es so, dass folgende 'letzte' Maßnahme hilfreich ist:
Zwischenablage01.jpg
Zwischenablage01.jpg (55 KiB) 198 mal betrachtet
BME280 mit PTFE-Gewindedichtband (Teflon) 1-lagig vorne und hinten umfassen, 2-te Lage unterhalb des Sensors um 90° gedreht umwickeln / fixieren. Abdichten der Steckverbindung mit Silikon. Siehe auch YAWS ... https://github.com/wolwin/WW-my3DP/blob ... triebnahme

@Alle
... GUTE Diskussion ... muß ja auch mal gesagt werden !! :D

FUEL4EP
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Re: HB-UNI-Sen-DUST (Feinstaubsensor SDS011)

Beitrag von FUEL4EP » 10.08.2020, 14:10

Hallo wolwin,

beeindruckende Lösung :D

Wie hoch ist die Temperaturüberhöhung des 'Yet Another Weather Shields'?

- ohne Lüfter
- mit Lüfter
- ohne Alufoliebedeckung
- mit Alufoliebedeckung
Grüße

Ewald

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

Beitrag von klassisch » 10.08.2020, 17:52

@wolwin ,
klasse Sensorgehäuse. Wenn ich das recht verstanden habe: aktiv belüftet, Doppelwandung und mit aktiv durchlüftetem Zwischenraum. Das kann funktionieren. Die unbelüfteten einwandigen Standard "Radiation Shields" haben bei mir nicht richtig funktioniert. Deshalb betreibe ich meine relevanten Sensoren im richtigen Schatten durch ein Vordach etc. Das gibt die Örtlichkeit her und ist damit für mich hier die einfachste Lösung.
Habe jetzt einige Sensoren recht einfach in Sintermetall Schalldämpfern für Druckluft untergebracht siehe viewtopic.php?p=573597#p573597 . Natürlich nicht regenfest weil meine Sensoren ja unter Dach sind.
Bisher sieht das gut aus. Allerdings war der letzte Winter recht mild und der Pollenflug im Frühjahr war auch nicht so stark. Wir werden sehen was sich wie bewährt.
Auf eine PTFE Schicht habe ich bislang noch verzichtet.

@Jérôme: Ja, die Feriggeräte haben auch was und sind nicht zu teuer. Aber sie liefern leider keine Daten ein.

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

Beitrag von wolwin » 10.08.2020, 20:55

FUEL4EP hat geschrieben:
10.08.2020, 14:10
- ohne Lüfter
- mit Lüfter
- ohne Alufoliebedeckung
- mit Alufoliebedeckung
klassisch hat geschrieben:
10.08.2020, 17:52
Wenn ich das recht verstanden habe: aktiv belüftet, Doppelwandung und mit aktiv durchlüftetem Zwischenraum. Das kann funktionieren.
Die Version 3 des YAWS läuft zur Zeit in der passiven Variante ohne aktiven Lüfter - ich wollte möglichst schnell wieder einen funktionsfähigen Weatherman und Feinstaub-Sensor haben. Daher habe ich erst einmal auf eine aktive Belüftung verzichtet - letztlich auch, um den Unterschied zum letzten (heißen) Jahr, wo die Version 2 des Shields mit aktiver Belüftung lief, zu sehen. Eins kann ich nach den letzten heißen Tagen jetzt schon sagen: die aktive Belüftung hat bei hohen Temperaturen schon ihre Vorteile ... es gibt eine deutlich 'gleichmäßigeren' Temperaturverlauf !! Begeistert war ich von den eingesetzten NOCTUA 40mm Lüfter ... obwohl total verdreckt liefen sie ein Jahr lang ohne jegliche Probleme im 7/24 Betrieb - sauber gemacht, sehen sie aus wie neu. Die Alufolie hilft ein wenig die direkte Strahlung zu reflektieren und schützt auch das Drucker-PLA.

Für den nächsten Herbst / Winter schwebt mir eigentlich vor, eine PWM Lüftersteuerung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur (Luftfeuchtigkeit) zu bauen ... aber da brauche ich wohl noch Eure Unterstützung ...

... das Wesentliche ist und bleibt m.E. aber der Standort der jeweiligen Messung: bestimmte Orte sind einfach nicht geeignet - eine Temperaturmessung in der Sonne - und dann auf einem Dach - da kann auch das beste Shield keine anständigen Werte bringen ...

Manchmal hilft auch der Zufall ... zum Kontrollvergleich habe ich letztes Jahr ein passives V2 Shield mit ESP-EASY + BME280 in einer schattigen Kirschlorbeer-Hecke platziert, weil dort der Stromstecker ist. Ergebnisse: einfach optimal zur Temperaturmessung geeignet - hört sich komisch an, hat sich jedoch bewährt ... :D

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

Beitrag von jp112sdl » 10.08.2020, 21:03

wolwin hat geschrieben:
10.08.2020, 20:55
eine PWM Lüftersteuerung
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