PMS5003
PMS7003 Αισθητήρας Plantower PMS 5003 και PMS 7003
Οι αισθητήρες PMS 7003 και PMS 5003 είναι η 7η ανάπ. 5η γενιά της σειράς PMS x 003 που αναπτύχθηκε από την Plantower (κινεζική ονομασία 攀藤).
Ρύθμιση πειράματος
Για αυτό το πείραμα, 3 PMS 7003 και 3 PMS 5003 συντοποθετούνται μαζί. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε την ακρίβεια των μεμονωμένων μετρήσεων αισθητήρων και το πιθανό επίπεδο σφάλματος που προκαλείται από την έλλειψη αποτελεσματικής βαθμονόμησης αισθητήρων χαμηλού κόστους.
Για κάθε αισθητήρα (PMS5003 και PMS7003), υπάρχουν 3 αισθητήρες (που προσδιορίζονται ως PMSx003 #1, #2 και #3) που λειτουργούν εναλλάξ σε διάστημα 3 λεπτών. Για κάθε λεπτό, συλλέγονται μόνο τα δεδομένα των τελευταίων 30 δευτερολέπτων, καθώς τα πρώτα 30 δευτερόλεπτα διατηρούνται για να επιτραπεί στον αισθητήρα να σταθεροποιήσει την έξοδό του.
Υπάρχει επιπλέον αισθητήρας PMS5003 (αριθμός #4 ): Είναι ένας χρησιμοποιημένος (παλιός) αισθητήρας που λειτουργεί σε συνεχή λειτουργία για αρκετούς μήνες σε εξωτερικούς χώρους. Ο στόχος αυτού του αισθητήρα είναι να κατανοήσει εάν η ακρίβεια μειώνεται με την ηλικία (κατά τη διάρκεια της φθορά του λέιζερ ή του ανεμιστήρα).
Φύλλα προδιαγραφών: PMS5003.pdf and PMS7003.pdf.Σημειώστε ότι τα δεδομένα PMS x από τον αισθητήρα διατίθενται σε δύο γεύσεις: '标准颗粒物' (Τυπικά σωματίδια ή CF-1, byte 4-9) και '大气环境下' (Ατμοσφαιρικό περιβάλλον, byte 10-15). Είναι το δεύτερο που χρησιμοποιούμε για αυτά τα πειράματα (Ευχαριστώ τον Bart για τη διευκρίνιση).
Καταστροφή αισθητήρα
Οι παρακάτω φωτογραφίες προέρχονται από ένα PMS5003 που λειτουργεί για αρκετούς μήνες σε εξωτερικό χώρο σε συνεχή λειτουργία.
Τα καλά νέα είναι ότι το Plantower κατάφερε να κάνει έναν αρκετά καλό μηχανικό σχεδιασμό που αποτρέπει τη συσσώρευση σκόνης στην μπροστινή πλευρά του PCB (βλ. εικόνα Α στα δεξιά), όπου είναι τοποθετημένα το λέιζερ και η δίοδος. Σε σύγκριση με τη συσσώρευση σκόνης στο Dylos , αυτό εγγυάται πολύ καλύτερη διάρκεια ζωής και ακρίβεια δεδομένων με την πάροδο του χρόνου.
Όσον αφορά τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, το PMS5003 δεν διαφέρει αρκετά από το αρχικό σχέδιο PMS1003. Η CPU εξακολουθεί να είναι ένα Cypress CY8C4245 , το οποίο ένας συνδυασμός ARM Cortex-M0 που τρέχει στα 48Mhz με αποκλειστικό ADC, χρησιμοποίησε για τη δειγματοληψία της εξόδου από τη δίοδο.
Δεδομένα σε πραγματικό χρόνο
db σημαίνει κάδος σκόνης και μετριέται σε μετρήσεις ανά λεπτό. Για παράδειγμα, db2.5-um αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σωματιδίων με αεροδυναμική διάμετρο κάτω από 2,5 μm.
Χρονοσειρές Μετεωρολογικών Συνθηκών
Απαιτούνται μετεωρολογικές συνθήκες και ιδιαίτερα η σχετική υγρασία (RH), καθώς η υψηλή RH μπορεί να έχει άμεσο αντίκτυπο στο μέγεθος του μεγέθους των σωματιδίων που ανιχνεύεται από το λέιζερ. Για τους αισθητήρες BAM, υπάρχει στην πραγματικότητα η απαίτηση για σταθερή υγρασία.
Το παραπάνω γράφημα βασίζεται στον σταθμό CWOP EW2754 . Ο παρακάτω πίνακας βασίζεται στις μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο από τον σταθμό μας GAIA A12
Χρονοσειρές για Σωματίδια
Σημειώστε ότι τα πρώτα 3 γραφήματα χρονοσειρών δείχνουν τις τιμές χρησιμοποιώντας AQI (και όχι ακατέργαστο mg/m3). Το AQI βασίζεται στα σημεία διακοπής EPA των ΗΠΑ. Για το PM 1 , χρησιμοποιούνται τα σημεία διακοπής PM 2,5 .
Για τα γραφήματα σωματιδίων, εμφανίζονται οι μετρήσεις αναφοράς BAM από τους γειτονικούς σταθμούς, αλλά δεν λαμβάνονται υπόψη για το διάγραμμα απόκλισης ~ στόχος αυτών των πειραμάτων είναι να κατανοηθεί η απόκλιση μεταξύ αισθητήρων του ίδιου τύπου (π.χ. PMS) και όχι ενδιάμεσα αισθητήρες που χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες (π.χ. μετρητής λέιζερ έναντι εξασθένησης βήτα).
Τα διαγράμματα απόκλισης κάτω από κάθε χρονοσειρά υπολογίζονται ως η διαφορά μεταξύ της ελάχιστης (με μπλε) αντιστοίχιση. η μέγιστη (με κόκκινο) τιμή και η μέση ένδειξη για κάθε μπλοκ περιόδου 5 λεπτών. Ο άξονας Χ δείχνει τη μέση τιμή και ο άξονας Υ τη διαφορά μεταξύ ελάχ./μέγ. και μέσου όρου. Για τα πρώτα 3 γραφήματα χρονοσειρών, η διαφορά εκφράζεται σε AQI: Με αυτόν τον τρόπο, είναι εύκολο να εκτιμηθεί το πιθανό σφάλμα στην τιμή AQI αυτών των αισθητήρων χαμηλού κόστους.
Σύγκριση μεταξύ Std. Particle (τυποποιημένο σωματιδιακό υλικό) και Std. Atmosphere (ατμοσφαιρικό περιβάλλον)
The graphs below shows the correlation for the CF1 (X, absyss) and the ratio CF1/SAT (Y, ordinate), for the PM2.5 and PM10 data.
The almost too perfect correlation between approx. 30 mg to 100 mg for PM2.5 / PMS5003, (40mg to 150 for PM10) does not sound too scientific...
cf1<30 ⇒ sat=cf1
cf1>100 ⇒ sat = cf1 * 2/3
cf1 in ∈ [30;100] ⇒ sat = 30 + cf1 * (cf1-30)/70 * 2/3
The formula has been updated with correct ratio (2/3)
Μια ενδιαφέρουσα ερώτηση είναι εάν η αναλογία CF-1/SAT αποτελεί μέρος της διαδικασίας βαθμονόμησης που γίνεται από την Plantower. Τουλάχιστον, για τα PM2,5 το ανώτερο όριο για το PMS7003 και το PMS5003 είναι διαφορετικό (85 για το πρώτο και 100 για το δεύτερο). Όταν υπάρχουν επαρκή δεδομένα, αυτή η σελίδα θα ενημερωθεί με την απάντηση...
Συσχέτιση μεταξύ PM10 και PM2,5
Προς το παρόν, ο συσχετισμός φαίνεται απόλυτα γραμμικός, αλλά μόλις έρθει το επόμενο συμβάν ρύπανσης PM 10 , το γράφημα θα μπορεί να επιβεβαιώσει την αποτελεσματικότητα της ανίχνευσης μεγέθους κάδου.
Επιπλέον, ένα ενδιαφέρον μοτίβο που πρέπει να ελέγξετε είναι η μη γραμμική καμπύλη, η οποία φαίνεται στον αισθητήρα Dylos. Αυτό το καμπύλο μοτίβο οφείλεται στο ότι ο αισθητήρας δεν μπορεί να ανιχνεύσει σωστά τους διαφορετικούς κάδους σωματιδίων, που προκαλείται από έναν υπερβολικά μεγάλο αριθμό σωματιδίων που «φράζουν» τη δίοδο. Προς το παρόν, η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι πολύ χαμηλή για να ανιχνεύσει αυτό το φαινόμενο, αλλά μόλις έρθει ο χειμώνας, τα δεδομένα θα επιβεβαιώσουν την ύπαρξη αυτού του μοτίβου ή όχι.
Χρονικές σειρές για σωματίδια (Ρύθμιση εσωτερικού χώρου)
--
