Официальный сайт компании Arduino по адресу arduino.cc
Plantower PMS-A003 и все-все-все
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Пт, 16/11/2018 - 11:49
Ниже будет размещен небольшой рассказ о том, как дать езды датчику качества воздуха (Air Quality Seensor) Plantower PMS-A003.
Предполагаю, что продление времени жизни лазерного светодиода может быть осуществлено путём эксплуатации в режиме "сон/активность" (манипуляция входом #10). В официальных источниках этот момент так же обойдён вниманием, поэтому только остаётся довольствоваться гипотезами или производить реверс-инжиниринг датчика.
Best regards,
Holly Gao(Ms.)
Sales Executive-Marketing Dept.
Beijing Plantower Technology Co., Ltd.
#613,Building 9,Yuxi Road No.9,Houshayu,Shunyi District,Beijing, P.R.China.
------------------------------
Интерпретация значений
Сразу интересный факт: заголовок пакета схож с заголовком BMP-файла.
В пакете, получаемом от сенсора, можно увидеть следующие подвиды метрик: "Concentration unit (CF=1, standard particle)" , "Concentration unit (under atmospheric environment)", "The number of particles with diameter".
На данный момент однозначно понятна только последняя, представляющая собой RAW-данные - количество частиц разных диаметров (в штуках), пролетевших мимо фотоэлемента за известный только одному производителю период.
По поводу первых двух, полагаю, стоит опираться на "Note: CF=1 should be used in the factory environment". Т.е. в производственных условиях учитывать значения "CF=1" метрик, а в домашних - "under atmospheric environment". Хотя, на мой субъективных взгляд, большого разброса в них нет.
Я нашёл небольшую дискуссию по этому поводу: https://publiclab.org/questions/samr/04-07-2019/how-to-interpret-pms5003-sensor-values#c23772 , но вынужден констатировать, что приведённый ответ носит лишь предположительный характер.
Ben Kinh Tan в своей работе "Laboratory Evaluation of Low to Medium Cost Particle Sensors" пишет следующее: "Number concentrations are divided into six size channels. For mass concentration, the sensor reports readings for a ”standard” and ”atmospheric” type particle. The “standard” reading refers to industrial metal particle densities used for mass calculations and is suitable for environments such as an industrial production workshop. The “atmospheric” reading refers to pollutants commonly found in the atmosphere, and suitable for use in an indoor environment."
Служба поддержки Plantower сообщает:
---------------------------------------------
CF=1 means the metal particle in the certain environment such as the Industrial metal plant.
Atmospheric environment is the particels in the normal air environment.
---------------------------------------------
Документ на случайно обнаруженный датчик MIX6070 от MixSensors (по всем параметрам являющегося кровным братом PMS-7003) добавляет деталей в "вопрос СF=1". В нем обозначено, что схожая метрика есть "PM1.0 Value (with #50 Mesh)" , а в datasheet модели MIX6071 она обозначена как "PM1.0 Value (with #60~80 Mesh)". Поисковик выдает версию, в соответствии с которой #50, #60, #80 Mesh - это фильтрующие сетки с ячейкой 50, 60 и 80 микрон соответственно. Таким образом, из совокупности фактов, можно сделать вывод, что метрика с пометкой "CF=1" должна рассматриваться при замере уровня PM в инсталляциях с фильтрующей сеткой на промышленных производствах.
Эксперимент №1. Канифолька.
Начнем бытовые измерения с того, что есть под рукой - горячего лампового паяльника и знакомой с детства баночки с канифолью, в которую тычут для дыма и приятного запаха.
Датчики находится на обычном расстоянии - от паяльника до носа. События: 14:06 - окурил датчики дымком. Далее периодически тыкал горячим жалом в банку. В ~14:16 открыл окно в трех метрах от точки испытания и продолжил имитацию процесса паяния. В ~14:19 паяльник выключил и через пару минут убрал от сенсоров. Затем ушел, оставив окно в режиме среднего проветривания. И только в ~14:32 концентрации пришли в норму.
Из графиков видно, что величина CO2 остается терпимой (https://tion.ru/blog/normy-co2/) - до 800 PPM , а вот всякие взвеси в воздухе возрастают до адских значений (см. пост #1, раздел "Размерности и нормативы").
Примечание: concentration unit - 1 μg/m³
Вопросы / замечания ?
Эсперимент №2. Жилая комната.
Датчик два дня провел в жилой комнате обычного панельного дома в двух метрах от балконной двери, через которую осуществлялось периодическое проветривание и запуск взвешенных частиц снаружи. Графики за полтора дня, так как именно в этот интервал накапливались метрики "дневная доза по PM" (фиолетовая, коричневая и розовая горизонтальные линии на графике концентрации. Розовая в крапинку - триггерная).
Доза вычислялась по перцентилю 99, граничные значения в соответсвии с ГН 2.1.6.3492-17 (см. пост #1).
Выяснилось следующее: робот-пылесос пыли не поднимает, сжигаемый материал в виде подогревающей свечи на расстоянии метра-полутора дает резкий скачок концентрации частиц (до 50 units по PM2.5) и постепенный спад (быстро до ~10 units по PM2.5 и медленно до ~5). Принюхивается что ли... Далее показания держатся вплоть до тушения источника огня. Причем, как будет видно на графиках интервалом в 5 часов - датчик нервничает каждый раз после проветривания. С чем связанно данное поведение я пока не понял, но учитывать такую особенность стоит - отбрасывать пики тем же перцентилем, например. Zabbix это умеет из коробки, в самопальных системах придется постараться. В целом за дневную норму выйти не получилось, стандартная бытовая активность роста концентрации частиц не вызывает (чего не скажешь о CO2 - на последнем графике) - держится на уровне 1-4 units (микрограмм/кубический метр).
Так же замечено, что иногда обнаруживается ошибка контрольной суммы. С чем связано - постараюсь разобраться, хоть уже и не хочется разбирать устройство.
Схожее, но более системное исследование "Monitoring Indoor Air Quality Using Low Cost Sensors at a Community Scale", проведёноое Yifang Zhu, Fanyu Zhang, Emily Marino Department of Environmental Health Sciences University of California, Los Angeles (UCLA) Vasileios Papapostolou, Brandon Feenstra, Berj Der Boghossian, Hang Zhang South Coast Air Quality Management District (AQMD): https://asic.aqrc.ucdavis.edu/sites/g/files/dgvnsk3466/files/inline-files/Yifang%20Zhu%20Air%20sensor_UCLA%20Village_Final.pdf
Приведены примеры измения PM в различных бытовых сценариях: кухонные дела - готовка, проветривание, а так же влияние внешних источников загрязнения, помощь очистителей воздуха и пр. Использовалось 12 Outdoor Sensors и 18 Indoor Sensors.
И ещё несколько долгих тестов датчиков...
Laboratory Evaluation of Low to Medium Cost Particle Sensors by Ben Kinh Tan. A thesis presented to the University of Waterloo in fulfillment of the thesis requirement for the degree of Master of Applied Science in Mechanical and Mechatronics Engineering Waterloo, Ontario, Canada, 2017 © Ben Kinh Tan 2017
https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/12776/Tan_Ben.pdf?sequence=5&isAllowed=y
Field evaluation of low-cost particulate matter sensors in high- and low-concentration environments
Tongshu Zheng, Michael H. Bergin, Karoline K. Johnson, Sachchida N. Tripathi, Shilpa Shirodkar, Matthew S. Landis, Ronak Sutaria, and David E. Carlson
Department of Civil and Environmental Engineering, Duke University, Durham, NC 27708, USA
Department of Civil Engineering, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur, Uttar Pradesh 208016, India
US Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Research Triangle Park, NC 27711, USA
Center for Urban Science and Engineering, Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai, Maharashtra 400076, India
Department of Biostatistics and Bioinformatics, Duke University, Durham, NC 27708, USA
Published: 22 August 2018
https://www.atmos-meas-tech.net/11/4823/2018/amt-11-4823-2018.pdf
очень занимательно. А на работу не носил? Мне вот особенно интересно, что оно показало бы у меня - в условиях химбиолабораторий на территории большой промзоны :)
Не увидел в теме ссылки на продавца, у которого ты брал датчик. Может просмотрел
Брал тут: Double lung electronic
Выбрал продавца по цене/доставке/наличию в комплекте переходника и кабелька. У него много разных китае-брендовых сенсоров, похоже, что специализируется на них.
https://ru.aliexpress.com/item/PLANTOWER-Laser-PM2-5-DUST-SENSOR-A003-High-precision-laser-dust-concentration-sensor-digital-dust-particles/32755423100.html
На работе мерял канифоль. Но я не в промзоне работаю, так что одинаково по фону - что дом, что контора.
UPD: в первопост добавлен раздел "Время жизни датчика"
UPD2: так же осуществлена попытка собрать в кучу найденную информацию в разделе"Интерпретация значений"
UPD3: служба поддержки Plantower озвучила срок эксплуатации датчика. См. в разделе "Время жизни датчика" первопоста.
UPD4: появилась информация о трактовке метрик, отмеченных как (CF=1, standart particle).
UPD5: в документах от Mixsens предположительно обнаружено пояснение к метрикам, отмеченным у Plantower как (CF=1, standart particle).
Наблюдение из жизни.
На дисплее "метеостанции" вечером начал подозрительно расти PM2.5. Где-то с 40 юнитов завоняло дымом и воняло до тех пор, пока ниже не упало. Источник не обнаружен, несло с улицы до 5-го этажа.
Так что , в принципе, сенсор проблему в окружающей среде обнаружил раньше, чем почуял нос.