PMS5003
PMS7003 Plantower PMS 5003 및 PMS 7003 센서
The PMS 7003 and PMS 5003 sensors are the 7th resp 5th generation of the PMSx003 series developed by Plantower (chinese name 攀藤).
실험 설정
이 실험에서는 3개의 PMS 7003과 3개의 PMS 5003이 함께 배치되었습니다. 목표는 개별 센서 판독값의 정확성과 저비용 센서의 효율적인 교정 부족으로 인해 발생할 수 있는 오류 수준을 이해하는 것입니다.
각 센서(PMS5003 및 PMS7003)에는 3개의 센서(PMSx003 #1, #2 및 #3으로 식별됨)가 3분 동안 교대로 실행됩니다. 매 분마다 마지막 30초의 데이터만 수집되며 처음 30초는 센서의 출력을 안정화하기 위해 유지됩니다.
추가 PMS5003 센서(번호 #4)가 있습니다. 이는 야외에서 몇 달 동안 연속 모드로 작동된 중고 (구) 센서입니다. 이 센서의 목적은 시간이 지남에 따라 정확도가 감소하는지(레이저 또는 팬이 마모되는 동안) 이해하는 것입니다.
사양 시트: PMS5003.pdf and PMS7003.pdf.센서의 PMSx 데이터는 '标准颗粒물'(표준 입자 또는 CF-1, 바이트 4-9)과 '大气环境下'(대기 환경, 바이트 10)의 두 가지 형태로 제공됩니다. -15). 이는 우리가 이 실험에 사용하는 두 번째 것입니다(명확하게 설명해준 Bart에게 감사드립니다).
센서 분해
다음 사진은 야외에서 연속 모드로 몇 달 동안 작동되는 PMS5003에서 촬영한 것입니다.
좋은 소식은 Plantower가 레이저와 다이오드가 장착된 PCB 전면(오른쪽 이미지 A 참조)에 먼지가 쌓이는 것을 방지하는 매우 우수한 기계 설계를 수행했다는 것입니다. Dylos의 먼지 축적과 비교하면 훨씬 더 나은 수명과 데이터 정확성이 보장됩니다. 시간이 지남에 따라.
전기전자 부품 측면에서 PMS5003은 초기 PMS1003 설계와 크게 다르지 않습니다. CPU는 여전히 Cypress CY8C4245입니다. 이는 48Mhz에서 실행되는 ARM Cortex-M0과 전용 ADC를 결합한 것입니다. 다이오드의 출력을 샘플링합니다.
실시간 데이터
db는 쓰레기통을 나타내며 분당 개수로 측정됩니다. 예를 들어, db2.5-um은 공기역학적 직경이 2.5μm 미만인 입자 수를 나타냅니다.
기상 조건에 대한 시계열
높은 RH는 레이저로 감지되는 입자 크기에 직접적인 영향을 미칠 수 있으므로 기상 조건, 특히 상대 습도(RH)가 필요합니다. BAM 센서의 경우 실제로 일정한 습도가 요구됩니다.
위 그래프는 CWOP 방송국 EW2754을 기준으로 한 것입니다. 아래 표는 GAIA A12 스테이션의 실시간 판독값을 기반으로 합니다.
입자상 물질의 시계열
처음 3개의 시계열 그래프는 AQI(원시 mg/m3가 아닌)를 사용하여 값을 표시하고 있습니다. AQI는 미국 EPA 중단점을 기반으로 합니다. PM1의 경우 PM2.5 중단점이 사용됩니다.
입자상 물질 그래프의 경우 이웃 관측소의 참조 BAM 측정값이 표시되지만 편차 플롯에는 고려되지 않습니다. 이 실험의 목적은 동일한 유형(예: PMS) 센서 간의 편차를 이해하는 것입니다. 서로 다른 기술을 사용하는 센서 사이(예: 레이저 카운터 대 베타 감쇠).
각 시계열 아래의 편차 도표는 최소(파란색) resp 간의 차이로 계산됩니다. 최대(빨간색) 값과 각 5분 기간 블록의 평균 판독값입니다. X축은 평균값을 나타내고, Y축은 최소/최대와 평균의 차이를 나타냅니다. 처음 3개 시계열 그래프의 경우 차이점은 AQI로 표현됩니다. 이렇게 하면 저가형 센서의 AQI 값의 잠재적 오류를 쉽게 평가할 수 있습니다.
Std.Particle(표준미립자물질)과 Std.Atmosphere(대기환경)의 비교
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)
한 가지 흥미로운 질문은 CF-1/SAT 비율이 Plantower에서 수행하는 보정 프로세스의 일부인지 여부입니다. 적어도 PM2.5의 경우 PMS7003과 PMS5003의 상한 임계값은 다릅니다(첫 번째는 85, 두 번째는 100). 데이터가 충분해지면 이 페이지에 답변이 업데이트될 것입니다...
PM10과 PM2.5의 상관관계
현재로서는 상관 관계가 완벽하게 선형으로 보이지만 다음 PM10 오염 이벤트가 발생하자마자 그래프를 통해 빈 크기 감지의 효율성을 확인할 수 있습니다.
또한 확인해야 할 흥미로운 패턴 중 하나는 Dylos 센서에서 볼 수 있는 비선형 곡선입니다. 이 곡선 패턴은 센서가 다이오드를 '방해하는' 너무 많은 수의 입자로 인해 다양한 입자 저장소를 제대로 감지할 수 없기 때문에 발생합니다. 현재로서는 대기오염이 너무 낮아서 이러한 현상을 감지할 수 없지만, 겨울이 오면 데이터를 통해 이러한 패턴의 존재 여부가 확인될 것입니다.
입자상 물질에 대한 시계열(실내 설정)
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