Jesteś w » Strona główna » Artykuły i porady » artykuł

PLIKI COOKIES: Serwis używa cookies. Więcej informacji w regulaminie serwisu. OK (wyłącz komunikat)

Artykuły i porady

Pomysł na zwiększenie niezawodności i dokładności pomiarów temperatury i wilgotności
2023-08-06 12:53 | aktualizacja: 2023-08-06 20:31

4.5 pkt
Jeden sensor pomiarowy może łatwo ulec uszkodzeniu, zostać zabrudzony lub zanieczyszczony, co może wpłynąć na dokładność pomiaru temperatury i wilgotności. A jeżeli pojedynczy sensor ulegnie uszkodzeniu, to przez jakiś czas w ogóle nie mamy danych, bo musimy go wymienić.
Zamiast stosowania pojedynczego sensora pomiarowego (np. typu SHT3x), dla większej dokładności i niezawodności pomiarów, można by wykorzystać np. 3-5 sensorów, a później w konsoli jakiś algorytm, który analizowałby wszystkie pomiary i jeżeli się różnią, to wybierał najbardziej poprawny.

Przykładowo, przy czujniku złożonym z 5 sensorów np. 3 sensory mają identyczne wskazania, 2 trochę się różnią, wtedy algorytm przyjmuje za poprawne pomiary większości. Tego typu rozwiązania są stosowane, gdy jest potrzebna wysoka dokładność i niezawodność, np. na amerykańskich promach kosmicznych kilka komputerów dokonywało identycznych obliczeń.

Przeanalizujmy taki przykład, mamy 8 czujników typu WH31A, na sensorach SHT30, stojących obok siebie. Pokazują poniższe wartości temperatury i wilgotności.

Czujnik 1: 27.7°C i 44%
Czujnik 2: 27.8°C i 45%
Czujnik 3: 27.7°C i 44%
Czujnik 4: 27.6°C i 45%
Czujnik 5: 27.7°C i 45%
Czujnik 6: 27.7°C i 45%
Czujnik 7: 27.8°C i 44%
Czujnik 8: 27.9°C i 45%

Jak widzimy powyżej, mamy 4 pomiary po 27.7°C, 2 pomiary 27.8°C, 1 pomiar 27.6°C i 27.9°C. Czyli gdyby to był jeden czujnik z 8 takimi sensorami, to algorytm w firmware stacji wybrałby temperaturę 27.7°C za najbardziej realną, bo aż 4 sensory ją zmierzyły. Podobnie z wilgotnością, jest 5 pomiarów po 45% i 3 pomiary po 44%. W tym przypadku, algorytm wybrałby za najbardziej realną wilgotność 45%.

Producent początkowo poniósłby większe koszty na opracowanie takiego rozwiązania, zmianę oprogramowania itp., ale stacje zyskałyby dużą dokładność i niezawodność pomiaru temperatury i wilgotności. Poważne zmiany prawdopodobnie dotyczyłyby samego czujnika, bo dane do konsoli mogłyby być wysyłane tak samo jak dla 1 sensora, tylko że byłyby zakodowane, a w konsoli nowy firmware rozkodowywałby dane na oddzielne pomiary i decydował, który jest poprawny. Przy 5 sensorach, nawet jakby "padły" 2 sensory, to przy 3 bez problemu taki system by działał i był dokładny. Przy najdroższych czujnikach, można by stosować system złożony z większe liczby sensorów pomiarowych, np. 7-11 sensorów.

Rozwinięciem tego pomysły, może być wprowadzenie dodatkowej możliwości, aby odchylenia każdego z sensorów, od ustalonego przez algorytm dokładnego pomiaru, były zapamiętywane. Jeżeli dany sensor ma stale duże odchylenie, to na konsoli pojawia się informacja o konieczności wymiany tego sensora (np. sensor nr 2 do wymiany).

Większa liczba sensorów pomiarowych i jakiś mądry algorytm je kontrolujący, to większa dokładność i niezawodność pomiarów. W komputerach stosowane są macierze RAID złożone z kilku dysków (np. na 2 dyskach są zapisywane jednocześnie te same dane), niektóre płyty główne mają dwa BIOSy (jeden ulega awarii, komputer startuje z drugiego). Wszystko po to, aby "odpalając" komputer wszystko zawsze działało - było niezawodne. Jak zacznie się korzystać z takich rozwiązań, to później już nie chce się wracać do standardowych.

Zastosowanie w czujnikach systemu złożonego z kilku sensorów (np. SHT3x), zyskuje się większą dokładność i niezawodność pomiaru temperatury i wilgotności.

Wydaje się, że takie rozwiązanie nie wpłynęło by na znaczne zwiększenie ceny stacji pogodowej, bo same sensory nie są drogie. Przykładowo, cena sensora SHT30 to około 14 zł, znacznie dokładniejszy SHT31 kupimy za 22 zł, są to ceny detaliczne przy kupnie pojedynczej sztuki. A przecież producenci stacji pogodowych kupują sensory w dużych ilościach, wtedy ceny są nawet 50% niższe.

Autor: Parasol (Stacje-Pogody.pl)
Komentarze (2)
- Ocena treści
  
  Komentarz
- 4
  
  Nie ma takiego rozwiązania w żadnej stacji meteo. A czy będzie, to zależy od producentów stacji pogodowych... Wpadłem na taki pomysł patrząc na kilka czujników (SHT30), stojących obok siebie, które pokazywały trochę różne pomiary. Przy kilku sensorach, dla większej dokładności pomiaru, można by je dodatkowo umieścić w różnych miejscach czujnika.
  
  Data: 2023-08-12 20:41:05
  
  Dodał: Parasol (Stacje-Pogody.pl)
- 5
  
  Ciekawa opcja. Czy takie rozwiązanie znajduje się albo będzie się znajdowało w jakieś nowej stacji meteo ?
  
  Data: 2023-08-11 12:45:16
  
  Dodał: Przemek
Dodaj komentarz
- Ocena treści:
- Imię (nick):
- Komentarz:
  
  Komentarz może mieć do 1999 znaków. Liczba wprowadzonych znaków: 0
- Wpisz kod z obrazka:

Artykuły i porady

Pomysł na zwiększenie niezawodności i dokładności pomiarów temperatury i wilgotności

Komentarze (2)