PMS5003
PMS7003 Capteurs Plantower PMS 5003 et PMS 7003
Le PMS 7003 et le Les capteurs PMS 5003 sont la 7e ou la 5e génération de la série PMSx003 développée par Plantower (nom chinois 攀藤).
Configuration de l'expérience
Pour cette expérience, 3 PMS 7003 et 3 PMS 5003 sont colocalisés. L'objectif est de comprendre l'exactitude des lectures de capteurs individuels et le niveau d'erreur potentiel induit par le manque d'étalonnage efficace des capteurs à faible coût.
Pour chaque capteur (PMS5003 et PMS7003), 3 capteurs (identifiés comme PMSx003 #1, #2 et #3) fonctionnent en alternance sur une période de 3 minutes. Pour chaque minute, seules les données des 30 dernières secondes sont collectées, les 30 premières secondes étant conservées pour permettre au capteur de stabiliser sa sortie.
Il existe un capteur PMS5003 supplémentaire (numéro n°4) : il s'agit d'un (ancien) capteur utilisé qui fonctionne en mode continu depuis plusieurs mois en extérieur. L'objectif de ce capteur est de comprendre si la précision diminue avec l'âge (lors de l'usure du laser ou du ventilateur).
Fiches techniques : PMS5003.pdf and PMS7003.pdf.Notez que les données PMSx du capteur sont disponibles en deux versions : « 标准颗粒物 » (particules standard ou CF-1, octets 4 à 9) et « 大气环境下 » (environnement atmosphérique, octets 10). -15). C'est le deuxième que nous utilisons pour ces expériences (Merci à Bart pour la précision).
Démontage du capteur
Les photos suivantes sont prises à partir d'un PMS5003 fonctionnant plusieurs mois en extérieur en mode continu.
La bonne nouvelle est que Plantower a réussi à réaliser une assez bonne conception mécanique qui empêche l'accumulation de poussière sur la face avant du PCB (voir l'image A à droite), où le laser et la diode sont montés. Par rapport à l'accumulation de poussière sur le Dylos, cela garantit une bien meilleure durée de vie et une meilleure précision des données. au fil du temps.
En termes de composants électriques et électroniques, le PMS5003 n'est pas très différent du design initial du PMS1003. Le processeur est toujours un Cypress CY8C4245, doté d'un ARM Cortex-M0 combiné fonctionnant à 48 MHz avec un CAN dédié, utilisé pour échantillonnez la sortie de la diode.
Données en temps réel
db signifie dust bin et se mesure en nombres par minute. Par exemple, db2.5-um représente le nombre de particules dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 2,5 µm ;
Séries chronologiques pour les conditions météorologiques
Les conditions météorologiques, et en particulier l'humidité relative (HR), sont nécessaires car une humidité relative élevée peut avoir un impact direct sur la taille des particules détectées par le laser. Pour les capteurs BAM, une humidité constante est en réalité requise.
Le graphique ci-dessus est basé sur la station CWOP EW2754. Le tableau ci-dessous est basé sur les lectures en temps réel de notre station GAIA A12.
Séries chronologiques pour les particules
Notez que les 3 premiers graphiques de séries chronologiques affichent les valeurs en utilisant l'AQI (et non en mg/m3 bruts). L'IQA est basé sur les points d'arrêt de l'EPA des États-Unis. Pour PM1, les points d'arrêt PM2.5 sont utilisés.
Pour les graphiques de particules, les mesures BAM de référence des stations voisines sont affichées, mais ne sont pas prises en compte pour le tracé d'écart ~ le but de ces expériences est de comprendre l'écart entre des capteurs du même type (par exemple PMS) et non entre des capteurs utilisant différentes technologies (par exemple compteur laser vs atténuation bêta).
Les tracés d'écart sous chaque série chronologique sont calculés comme la différence entre le minimum (en bleu) resp. valeur maximale (en rouge) et la lecture moyenne pour chaque bloc de période de 5 minutes. L'axe X montre la valeur moyenne et l'axe Y la différence entre min/max et moyenne. Pour les 3 premiers graphiques de séries chronologiques, la différence est exprimée en AQI : de cette façon, il est facile d'évaluer l'erreur potentielle dans la valeur AQI de ces capteurs à faible coût.
Comparaison entre les particules standard (particules standard) et l'atmosphère standard (environnement atmosphérique)
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)
Une question intéressante est de savoir si le rapport CF-1/SAT fait partie du processus d'étalonnage effectué par Plantower ; Au moins, pour les PM2,5, les seuils supérieurs pour PMS7003 et PMS5003 sont différents (85 pour le premier et 100 pour le second). Lorsque suffisamment de données seront disponibles, cette page sera mise à jour avec la réponse...
Corrélation entre PM10 et PM2,5
Pour l'instant, la corrélation semble parfaitement linéaire, mais dès que le prochain événement de pollution PM10 surviendra, le graphique pourra confirmer l'efficacité de la détection de la taille des bacs.
De plus, un modèle intéressant à vérifier est la courbe non linéaire, visible sur le capteur Dylos. Ce motif incurvé est dû au fait que le capteur n'est pas capable de détecter correctement les différents bacs à particules, en raison d'un nombre trop élevé de particules « obstruant » la diode. Pour l’instant, la pollution atmosphérique est trop faible pour détecter ce phénomène, mais dès l’arrivée de l’hiver, les données confirmeront ou non l’existence de ce phénomène.
Série chronologique pour les particules (installation intérieure)
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