Sensirion SGP-30

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016
MOX - хорош он или плох? Ищем ответы.
sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016
Большая просьба не комментировать этот пост, так как возможны дополнение и актуализация сведений, приведенных в нем. 
 
Предисловие 
 
Определённое количество лет я использую в бытовых целях NDIR датчик CO2 от Winsen - MH-Z19B. Он напоминает мне, что пора выпускать кошку на балкон. Датчик замечательный, однако не всегда удобен при подключении к посконной народной ардуине: UART с TTL 3.3V или PWM без CRC. И, в качестве вишенки на торте, - не садится на сетку 2.54 мм. В связи с этим я давно присматривался к более компактным, дружелюбным и недорогим сенсорам. 
 
Таковыми мне в мечтах виделись разнообразные MEMS датчики, созданные на базе MOX/MOS (Metall-Oxide Semiconductor) технологии.  Серию MQ-x я всегда отметал по простой причине: калибровать в быту их возможности нет, а опираться на измерения непонятного в безразмерных единицах - бессмысленно.
 
И вот, хотя и не без приключений, мне удалось заполучить датчик SGP30 (в китайском исполнении) от швейцарской компании Sensirion, выпускающей такие популярные измерители относительной влажности и температуры, как, например: SHT10, SHT21 и др. 
 
Забегая вперёд, хочу отметить, что я, пожалуй, не рекомендовал бы его любителям, расчитывающими на приём "подключил и используй".
 
По причине того, что ранее с датчиками такого типа мне сталкиваться не приходилось, SGP30 вызывал у меня множество вопросов, часть из которых осталась без ответов, но кое-что будет изложено в первой части поста.
 
Что измеряем
 
Теоретически: TVOC и CO2eq. Практически - этанол и водород.
 
TVOC (Total Volatile Organic Compounds) - совокупные летучие органические соединения. На бытовом уровне разница между VOC и TVOC мне не совсем понятна, но научная пресса пишет следующее: "Researchers, and those who investigate indoor air quality problems, sometimes measure and report "total volatile organic compound" or "TVOC" concentrations. The term TVOC refers to the total concentration of multiple airborne VOCs present simultaneously in the air. TVOC methods do not measure all VOCs in the air, but a subset of VOCs that are expected to be present. Measuring TVOC concentrations is less expensive than measuring the concentrations of many individual VOCs. However, there are two main limitations to TVOC measurements..."
 
CO2eq (CO2 equivalent) - эквивалент диоксида углерода СО2-экв: единица, используемая для сравнения излучающей способности парниковых газов с диоксидом углерода (ГОСТ Р ИСО 14064-1-2007, пункт 2.19). 
Словом, не настоящий уровень CO2, а воображаемая концентрация CO2, оказывающая воздействие на окружающую среду, предположительно сравнимое с тем, что окажет и измеряемый гостав газов.
 
Для чего измеряем
 
TVOC и CO2eq европейскими любителями свежего воздуха считаются вредным для человека, поэтому современная наука рекомендует избегать мест с высокими концентрациями этих соединений.
 
Я не нашёл упоминаний о существовании в России ПДК по указанным выше комплексным величинам загрязнения воздуха. Видимо русский-то дух помощнее ихнего TVOC.
 
Однако, в документе Total Volatile Organic Compounds (TVOC) and Indoor Air Quality (IAQ). SGP30 TVOC and CO2eq Sensor, разделе "2.2 Standards for Indoor Air Quality (IAQ)" всё же можно ознакомиться с некоторыми стандартами, определяющими вредность концентраций вышеуказанных соединений. 
 
 
Необходимость раздельных измерений VOC и C02 разъясняется иллюстрацией из справочных материалов по датчику iAQ-core:
 
Чем измеряем
 
Для внезапно заинтересовавшихся тем, что же такое MOX и как он измеряет, у меня есть краткий ответ с картинкой:
 
Красная полоса греет оранжевую каплю, потом неонка мигает и думатель, стало быть... 
 
Выражаясь же заумно - внутри сенсора установлен микроскопический нагреватель, который изменяет температуру нанометрового слоя оксида металла. Вследствии чего, кислород поглощённый частицами оксида металла, вступая в реакцию с целевым газом, теряет свои электроны. Это приводит к изменению сопротивления слоя, которое и регистрирует измерительная система датчика.
 
Более любопытные читатели, желающие знать как один и тот же MOX различает газы, тоже не останутся в неведении - разгадка заключается в том, что газы вступают в реакцию с оксидом металла при разных температурах. Таким образом, манипулируя температурой нагревателя, можно "нацелить" измеритель на определённый газ (к сожалению, пока не могу вспомнить, где видел соответствующую иллюстрацию).
 
Как измеряем
 
Как ни странно, но расположение датчика в объёме анализируемой смеси газов имеет критическое значение. 
 
Теперь, когда этот факт известен, всё, казалось бы, просто - нужно взять и выбрать правильное место. Но эсперименты показывают, что придётся попотеть: 3D Gas Distribution with and without Artificial Airflow: An Experimental Study with a Grid of Metal Oxide Semiconductor Gas Sensors
 
После изучения результатов эксперимента находим место и... Использование датчика без должного контакта с окружающей средой так же обнуляет практическую ценность мониторинга. В частности, результаты исследования, приведённые в Practical Use of Metal Oxide Semiconductor Gas Sensors for Measuring Nitrogen Dioxide and Ozone in Urban Environments показали, что отсутствие активной подачи анализируемой смеси газов существенно искажает результаты измерений.
 
 
Что же, проявляем инженерную выдумку, дуем на сенсор и понимаем, что даже активное "овоздушивание" может привести к неожиданным результатам, если оно устроено неправильно. Так, например, Sensirion рекомендует располагать модуль SVM30 в вытяжной зоне вентилятора, а сам воздушный поток направлять в сторону датчика
SGP30 во избежание конвективного нагрева (через воздух) сенсора температуры и влажности, который требуется для повышения точности измерения концентраций газов.
 
Agrrrh!!!
 
SGP30
 
Отгалопировав по теориям, вернусь непосредственно к сенсору назначением которого, по заявлению производителя, является применение в системах очистки воздуха, вентиляции и IoT-устройствах. 
 
Конструктивно датчик SGP30 представляет из себя миниатюрное изделие (2.45*2.45*0.9 mm^3 DFN package). Внутри у него MOX и разная электроника, которую не видно.
 
 
Продавцы, реализующие модули с установленным SGP30 (Seedstudio, Sparkfun), пишут, что датчик предоставляет пользователю численное значение концентраций TVOC и CO2eq. 
 
Однако, Sensirion сообщает, что непосредственно измеряются концентрации этанола и водорода, а уровни TVOC и CO2eq вычисляются: "Air quality signals TVOC and CO2eq are calculated from Ethanol and H2 measurements". 
 
Номограмма (MiCS-5524 datasheet), показывает, что графики этанола, водорода и диоксида углерода линейны, следовательно можно предполагать, что небольшая магия позволяет получить из двух значений одно.
 
 
Так, как моё химическое безобразование не позволяет произвести адекватные выводы из найденных сведений, предоставляю читателю возможность самостоятельно сделать вывод о релевантности результатов, полученных математическими методами.
 
Пайка DFN package мне не по зубам, посему пришлось заказать на Aliexpress модуль CJMCU-30. Первый блин, как водится, вышел комом - после подключения датчика к Arduino, я увидел странные и неожиданные значения концентраций.  Расследование показало, что схема питания модуля дала на сенсор 4.2V при максимально допустимом в 1.98V.  После покупки и получения второго экземпляра, вооружившись паяльником и крепким словом, я снял с платы LDO-стабилизатор, загнул ему ногу выхода и припаял обратно. Убедившись в том, что он выдаёт 1.8V, восстановил питание сенсора и приступил к тестированию, о результатах которого напишу позже.
 
Пока же приведу некоторые особенности SGP30, на которые сразу обратил внимание:
- Продвинутая технология, которая позволяет увеличить жизнь датчика;
- Быстрый выход на режим замера;
- Компенсация искажений измерений, вызванных изменением влажности воздуха;
- Чтение и установка baseline, которая корректируется в ходе работы сенсора и применяется для правильного вычисления концентраций TVOC и CO2e;
- Режим самотестирования;
- Наличие контрольной суммы в пакете данных;
- 48-битный серийный номер датчика для идентификации и проверки подключения чипа;
 
Что же они несут обычному пользователю?
 
Увеличенное время жизни датчика
 
Штука полезная, если верить иллюстрации из рекламного проспекта - кому же захочется через каждые полгода-год производить замену?
 
 
 
Быстрое начало работы
 
Производитель обещает начало измерений не более чем через 15 секунд после подачи включения. Подтверждаю - после включения системы датчик выдаёт результаты по-умолчанию (TVOC == 0, CO2e == 400), но уже через несколько секунд они начинают изменяться.
 
AMS CCS811, например, исходя из справочных данных, требует первоначальной прожарки в течении 48 часов и 20-минутной стабилизации при каждом включении. 
 
Компенсация искажений измерений
 
Нескомпенсированная влажность - это плохо. Так говорят нам результаты чужих экспериментов.
Во избежание ошибок измерения Sensirion предоставляет возможность специальной командой указать датчику текущую абсолютную влажность воздуха, которая будет учтена при расчёте концентрации. Для этого, в паре с SGP30, рекомендуется использовать датчик влажности/температуры. Требования к нему невысоки. Так, например, в модуле SVM30 устанавливается SHTC1 (accuracy of ±5% RH and ±1°C). 
 
В том случае, если пользователь не применяет компенсацию, в расчётах применяется значение абсолютной влажности (11.57 г/м^3), соответствующее 50% относительной влажности и температуре 25C.
 
То, что "нескомпенсированные" показатели отличаются от "скомпенсированных", я проверил надышав в пакет, где находились SGP30 и SHT21:
 
T (C ): 26.46 |	RH (%): 45.77
Compensated     >>  	TVOC: 0 |	CO2: 406 | 	AH (mg/m3): 11436
Uncompensated   >>  	TVOC: 0 |	CO2: 400 | 	AH (mg/m3): 11570
T (C ): 26.46 |	RH (%): 45.76
Compensated     >>  	TVOC: 12 |	CO2: 407 | 	AH (mg/m3): 11434
Uncompensated   >>  	TVOC: 0 |	CO2: 411 | 	AH (mg/m3): 11570
T (C ): 26.48 |	RH (%): 45.75
Compensated     >>  	TVOC: 8 |	CO2: 416 | 	AH (mg/m3): 11444
Uncompensated   >>  	TVOC: 6 |	CO2: 420 | 	AH (mg/m3): 11570
...
T (C ): 30.49 |	RH (%): 93.21
Compensated     >>  	TVOC: 1819 |	CO2: 7087 | 	AH (mg/m3): 29053
Uncompensated   >>  	TVOC: 2785 |	CO2: 11238 | 	AH (mg/m3): 11570
T (C ): 30.56 |	RH (%): 93.21
Compensated     >>  	TVOC: 1766 |	CO2: 7041 | 	AH (mg/m3): 29163
Uncompensated   >>  	TVOC: 2787 |	CO2: 11138 | 	AH (mg/m3): 11570
T (C ): 30.59 |	RH (%): 93.58
Compensated     >>  	TVOC: 1764 |	CO2: 6904 | 	AH (mg/m3): 29326
Uncompensated   >>  	TVOC: 2760 |	CO2: 10963 | 	AH (mg/m3): 11570

Baseline

Алгоритм вычисления концентраций TVOC и CO2e динамически изменяет этот внутренний параметр. После аппаратной или программной перезагрузки датчика значение baseline теряется, что, в соответствии с документацией, снижает точность измерений на начальном этапе (его длительность найти не удалось). Во избежание этой неприятности Sensirion рекомендует сохранять значение baseline перед перезагрузкой либо периодически и загружать его в датчик после рестарта.
 
Самотестирование
 
По моему мнению - это одна из полезнейших функций в сенсорах.
 
Контрольная сумма в пакете данных
 
Насколько мне известно, протокол I2C не предусматривает защиты от возникновения ошибок в посылке. Поэтому контрольная сумма никогда не бывает лишней: она даёт понять соответсвуют ли принятые данные отосланным датчиком. А если на основании этих данных будут приниматься какие-либо решения по управлению оборудованием - без CRC не обойтись.
 
Серийный номер
 
Просто ещё один способ встроить защиту в систему или идентифицировать экземпляр устройства. 
sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Тест #1, пассивная конвекция

Специальный стенд не делал, раскрутил работающее устройство с MH-Z19B (CO2) на борту и прикрутил рядом (3 см дистанции) SGP30+SHT21 (CO2e, TVOC). Куча лежала на высоте 1.7м, в стороне от сквозняка.

Испытывал всё дома, поэтому рядом ходили люди, звери, дышали, гоняли газы по комнате.

Картинка кликабельна.

1) Положил рядом с датчиками икеевскую ароматическую свечу (маленькую). Значения CO2e и TVOC начали расти, CO2 - в пределах погрешности;
2) Свечу убрал, но вокруг начали ходить. CO2e и TVOC продолжили расти, CO2 - тоже начал увеличиваться;
3) Приоткрыл дверь на балкон (он обшит). Особо ничего не изменилось, но CO2e немного пометался. Видимо что-то залетело из веществ;
4) Поджёг рядом греющую свечу. Уровень CO2e немного подскочил, TVOC не особо поменялся, CO2 не изменился.
5) Потушил свечу. С дымком CO2e и TVOC резко подскочили. CO2 немного поднялся позже.
6) Начал более активное проветривание (открыл ставни на балконе). Уровень CO2e начал снижаться быстрее, TVOC - медленнее. CO2 падал на глазах.
7) Закрыл ставни и дверь на балкон. Концентрации CO2e и TVOC перестали уменьшаться (но не росли), CO2 поползла вверх.

Ситуация неоднозначная. CO2e и TVOC меняются почти синхронно, CO2e отстаёт по реактивности от CO2 и, иногда, они просто ведут себя по-разному. В "спокойном" состоянии CO2e значительно ниже, чем CO2. Создаётся впечатление, что алгоритмы расчёта CO2e в SGP30 всё же не справляются с расчётом уровня, сравнимого с CO2 NDIR-датчика, и витающие вокруг MOX-сенсора иные газы, приводят к завышенным показателям в том случае, когда вокруг кипит деятельность и заниженным в спокойной обстановке. Позже повторю опыты в "активном" режиме - с обдувом.

Тест #2, активная конвекция

Поставил рядом с датчиками вентилятор на 120мм, включил ему пониженные обороты. Сценарий тот же, что и в тесте #1
 
В принципе общая картина та же, за исключением одного: CO2e как днём упал в 400PPM, так и, преимущественно, находился в нём во время тестирования. Пришлось даже дышать на него, чтобы проверить - жив он или нет. С влиянием обдува это не связываю, так как на присутствие людей (изменение CO2 на NDIR-сенсоре) он не реагировал и до начала эксперимента, пока вентилятор не был включен.
 
Почему он себя так вёл - я не понял. Прямо сейчас (сутки спустя после теста #2) я смотрю на график - CO2e повторяет линию CO, но показывает меньше на треть.
 
 
...конечно, у каждого производителя свой алгоритм обработки данных и в данной ситуации сложно разбираться без эталонного прибора.

Ещё правильней было бы собрать два стенда (MH-Z19B+SGP30+SHT21) и помещать из в различные условия, но спонсора у меня, увы, нет (но если появится - будет неплохо). 

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Тест #3. Продолжительный

Оба сенсора работали на протяжении двух суток. В первые погода была дождливая, во вторые - день ясный.

Ночью и весь день лило. CO2 вёл себя, как и ожидалось: когда на ночь были закрыты форточки, начал расти и, затем, держался на некоем равновесном уровне в течении ночи. После открытия утром форточек начал снижаться и, в отсутствии людей в квартире, снизился до некоторых, правда "ненулевых", значений.  Связываю недостаточное падение с погодой.

TVOC и CO2e же наоборот - в течении ночи "улеглись", потом подскочили с утренней активностью и затем вновь упали. Причём - CO2e перевыполнил план (в сравнении с CO2, который фиксировал NDIR-датчик).

Во второй, более лучший и солнечный день, в целом, картина повторилась. Только на этот раз NDIR датчик вышел на нормальный уровень CO2 ~400PPM.

Таким образом подтверждается соображение о том, что CO2e, вобщем-то, на CO2 не похож и, используя MOX-датчик вместо NDIR, можно получить очень неожиданные результаты.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Прочел с интересом. остановлюсь на двух моментах:

"Что измеряем: Теоретически: TVOC и CO2eq. Практически - этанол и водород."
 
все наоборот. Практически ты меряешь TVOC , а цифры получаешь, как будто измерял этанол. Об этом ниже...
 

"На бытовом уровне разница между VOC и TVOC мне не совсем понятна, но научная пресса пишет следующее:"

Ты зря отрезал цитату - там дальше говорится о двух недостатках TVOC по сравнению с VOC - и они как нельзя лучше, на мой взгляд, обьясняют разницу двух методов. Анализ VOC измеряет содержание в воздухе конкретного в-ва, например этанола. Анализ TVOC - некого класса веществ, например всех спиртов в сумме. Очевидно, что измерять "спирты вообще" хначительно проще и дешевле, чем искать конкретный - как, например, найти на улице первого попавшегося китайца проще, чем конкретного дедушку Ляо :) Но когда ты меряешь "спирты вообще" по методу TVOC - цифра получается абстрактная, и ценность ее вообще-то - "ни о чем".  Цифру TVOC невозможно перевести в традиционные единицы концентраций мг/куб метр, но самое главное - даже 2 цифры с одного прибора, по хорошему, невозможно сравнивать между собой. Например, то что в одной комнате прибор показал цифру 10, а в соседней - 30 - не только не говорит, что во втором случае воздух "в три раза грязнее". Все еще хуже - мы даже не можем сказать, в каком случае воздух полезнее.
Обьясню на примере: Возьмем 2 стакана - на первом надпись "содержание этанола - 11 %", на втором - "содержание спиртов 4 %". Надеюсь уже понятно? :) 11% этанола - можно пить, а вот среди "4% спиртов" может оказаться метанол - смертельный яд. В итоге - цифра во втором случае ниже, а вред больше.

"Однако, Sensirion сообщает, что непосредственно измеряются концентрации этанола и водорода, а уровни TVOC и CO2eq вычисляются: "Air quality signals TVOC and CO2eq are calculated from Ethanol and H2 measurements"."

это кривая формулировка. Как я уже писал выше - все наоборот. Измерять TVOC проще, чем избирательно определять этанол. Поэтому эту фразу надо понимать так - "выдаваемый цифровой сигнал рассчитывается из предположения, что измеряется этанол."  Понимаешь, датчик измеряет все спирты подряд - а какие, он не знает. Но надо же выдать пользователю какую-то цифру - вот и решили считать так, будто в воздухе из спиртов только этанол.

Вообще, тема интересная, но я который раз убеждаюсь, что большинство экологических датчиков - по сути показометры, выдающие результаты как в известном анекдоте "Петька, приборы!" :)

 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

sadman41 - блин, прости! Увлекся и забыл, что комментировать нельзя...

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

b707, попробовал исправить.
sadman41, попробуйте редактировать, получиться или нет. Если нет, попробую иначе.

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Вчера не мог подумать и ответить, были дела и небольшой когнитивный диссонанс от второй части тестирования SGP. Вечером запощу.

С комментированием пока всё ок, во всяком случае ссылка "изменить" не потерялась.

b707 пишет:

"Что измеряем: Теоретически: TVOC и CO2eq. Практически - этанол и водород."

 
все наоборот. Практически ты меряешь TVOC , а цифры получаешь, как будто измерял этанол. Об этом ниже...
Не исключаю. Сам придумать ничего не смог, поэтому ориентировался на материалы, предоставленные производителем, который пишет по всему datashit-у, что RAW-значения именно по этанолу и водороду.
 
------------------------------
Sensor Raw Signals
 
The command “sgp30_measure_raw” is intended for part verification and testing purposes. It returns the sensor raw signals which are used as inputs for the on-chip calibration and baseline compensation algorithms as shown in the functional block diagram in section 1.2. The command performs a measurement to which the sensor responds with 2 data bytes (MSB first) and 1 CRC byte (see Figure 10) for 2 sensor raw signals in the order H2 signal (sout_H2) and Ethanol signal (sout_EtOH). B
------------------------------

b707 пишет:
"На бытовом уровне разница между VOC и TVOC мне не совсем понятна, но научная пресса пишет следующее:"

Ты зря отрезал цитату - там дальше говорится о двух недостатках TVOC по сравнению с VOC - и они как нельзя лучше, на мой взгляд, обьясняют разницу двух методов.

Согласен, ключевым было "In general, TVOC measurements in buildings have not been useful in predicting health effects"

Про спирт - хороший и доходчивый пример. 

b707 пишет:

Вообще, тема интересная, но я который раз убеждаюсь, что большинство экологических датчиков - по сути показометры, выдающие результаты как в известном анекдоте "Петька, приборы!" :)

Я пробежался сейчас по даташитам нескольких AirQuality sensors (AMS CCS811, MICS-VZ-89TE) - про все написано, что они дают TVOC.

Т.е., получается, подходят только для определения свежести носков?

По всему получается, что и полторы тыщи рэ я заплатил только за приобретение опыта пайки мелких SMD-компонентов паяльником T12 ))

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

sadman41 пишет:

Я пробежался сейчас по даташитам нескольких AirQuality sensors (AMS CCS811, MICS-VZ-89TE) - про все написано, что они дают TVOC.

Т.е., получается, подходят только для определения свежести носков?

нет, почему - для общего мониторинга ситуации.

На самом деле, все написанное выше не означает. что TVOC - отстой и никуда не годится. Наоборот - для бытового применения лучше подходят именно такие - неселективные  датчики, реагирующие на широкий спектр загрязнений - ведь ты же не знаешь заранее, что у тебя окажется в воздухе.

Селективные датчики больше подходят для производства, где заранее известно, какую именно примесь в воздухе стоит ожидать. Например, в шахтах стоят датчики на метан. А на каком-нибудь лакокрасочном производстве можно контролировать ацетон. А в квартире что контролировать? - по уму у тебя никакой летучей органики в воздухе не должно быть вовсе, поэтому TVOC, который реагирует на любую подобную примесь - тут вполне к месту. Надо только помнить. что цифры. которые он выдает - не какой-то точный параметр. а скорее сродни отметкам старинного барометра:  "ясно", "дождь" или "буря" :) Тем не менее, даже такие показания барометра - совсем не бесполезны

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

b707 пишет:

нет, почему - для общего мониторинга ситуации.

На самом деле, все написанное выше не означает. что TVOC - отстой и никуда не годится. Наоборот - для бытового применения лучше подходят именно такие - неселективные  датчики, реагирующие на широкий спектр загрязнений - ведь ты же не знаешь заранее, что у тебя окажется в воздухе.

Звучит логично, только непонятно как опираться на эти цифры - поднимать тревогу по резкому увеличению? Я вот, например, вначале его пытал - засовывал в пакет со влажностью. Потом отвлёкся и сенсор какое-то время просто в открытом пакете лежал. Так TVOC был приличный - как будто из пакета парило веществами. А мы же в таких носим и держим всякие продукты...

Я там выше запостил ещё графиков. По ним выходит, что к CO2e в этом сенсоре доверия нет. Разве что TVOC с него читать стоит...

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Вот ещё интересный переведённый материал с цифрами: Derrick Crump,  Природа и источники химических загрязнителей воздуха помещений (может стать недоступным, когда дырку на сайте прикроют).

Так, как мне показалось, что в переводной статье некоторые формулировки странные, нашёл оригинал: Nature and Sources of Indoor Chemical Contaminants, Crump, Derrick

Там же, по концентрациям: "The concept of TVOC has been used as a measure of the mixture of compounds present. There is no widely used definition as to the range of compounds that the TVOC represents, but some investigators have proposed that limiting concentrations to below 300 mg/m3 should minimize complaints by occupants about indoor air quality".

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

sadman41 пишет:

Звучит логично, только непонятно как опираться на эти цифры

Конечно это все показометры, опиратся удастся только на больше-менше. Про единицы измерения и точность сразу забыть. Но не все безнадежно. Например проветривание не всегда спасает и чтоб решать форточка поможет или нет - датчики годные. В том примере где СО2 не упал до 400. Зная что на улице повышеный уровень СО2 нет смысла ждать снижения в помещении ниже чем на улице.

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Откровенно говоря - 500 PPM меня в тот день не расстроило. Тем более, что норматив советует "открывать форточки" при 800 PPM, а начинать беспокоиться в районе полутора тысяч единиц.

Основная цель этих бытовых испытаний - сравнение сходимости показаний по CO2 мелких MOX-датчиков, которые встраиваются во всякие новомодные гаджеты, с более крупными NDIR, являющимися пока наилучшими на консьюмерском рынке. Тесты показали, что сходимости нет. Может, конечно, нужны какие-то хитрые патентованные алгоритмы поправок... Таковые мне не встретились, а рекомендации производителя я постарался выполнить в полном объёме.

К измерению же уровня вони сенсором у меня претензий нет. Вопрос только в том, какие должны быть значения (либо уровнь роста), чтобы начинать выбегать из помещения.

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Ещё одно наблюдение для тех, кто таки решит MOX-ом замониторить TVOC: помещение сенсора в первый попавшийся пластиковый корпус с тепловыделяющими элементами внутри влияет на показания.

Собирал сейчас разобранную для эксперимента "станцию наблюдения", которая помещена в бокс (IEK) для модульных автоматов, и решил глянуть на различия. Внутри бокса сетевой модуль, DC-DC и пр. Засунутый в него датчик показал ~50..60 единиц по TVOC. Просто на столе - 0...10 ед.

 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

sadman41 пишет:

 Внутри бокса сетевой модуль, DC-DC и пр. Засунутый в него датчик показал ~50..60 единиц по TVOC. Просто на столе - 0...10 ед.

пластик, особенно свежий - всегда "фонит"

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Этот и за год не выветрился. Даже и не знаю, в чём следующую итерацию "наблюдателя" собирать.

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Сравнение: MQ-135, Sensirion SGP30, Telaire T6307

Решил таки сравнить MOX-датчики нижнего уровня (китайский модуль MQ-135), продвинутого ("швейцарский" датчик SGP30 с китайской распайкой) и относительно свежий калиброванный NDIR (T6307).

MQ-135

 

Sensirion SGP30

Telaire T6307

MQ-135, к сожалению, куплен в единственном  экземпляре и он вызывает у меня подозрения слишком низким сопротивлением. Поэтому, как нынче модно говорить, прошу отнестись с пониманием. В последующем, возможно, закажу ещё парочку у других продавцов (хотя, даже, не знаю, зачем мне выкидывать деньги на ветер).

Так же подчеркну, что MQ-135 прогрет, как рекомендовано и использован в сценарии, который приведён на большинстве сайтов с обзорами - через простое чтение analogRead(). Смысл (а вернее - отсутствие) такого применения будет виден на графиках 

Взяты три диапазона: ~3 суток, 1 сутки и 4 часа. Стресс-тестов не делал, датчики находились в обычной квартире, где происходит стандартная бытовая активность.

3 суток

Создается впечатление, что при часовых трендах (показания за час усредняются при графике, отображающем > 24h), синяя линия как бы даже и колеблется вместе с зеленой... Не с той амплитудой, но похоже.

1 сутки

При ближайшем рассмотрении видим, что зелёная линия более "чувствительна", нежели синяя. Мы слышали, что MQ - тормозной, но, хотя бы дешёвый...

4 часа

Ещё крупнее рассматриваем процесс... Это никуда не годится. Зелёная скакнула почти на 1000PPM, а синяя практически не шелохнулась. Видимо нужно засунуть MQ-135 в баллон с чистейшим CO2, чтобы пошла реакция. Лично мне такое не подходит.