Dokładny czujnik wilgotności, temperatury, ciśnienia i może CO2 i VOC?

#1

Cześć i czołem. Jako, że wiele osób ma zastrzeżenia co do dokładności pomiarów BME280 postanowiłem rozpocząć projektowanie nowego super dokładnego czujnika.

Za bazę posłuży SHT31-DIS-F - dokładniejsza wersja czujnika znanego z HECA. Zmierzy on wilgotność i temperaturę z bardzo dużą dokładnością (nawet w warunkach dużej wilgotności).

Do kompletu dorzucam najdokładniejszy czujnik ciśnienia w sensownej cenie czyli Bosch BMP388.

Pierwszy szkic płytki wygląda tak:

NAM%20RHTP%20Sensor

Całość ma średnicę 18mm i mieści się w obudowie, której używamy do BME280. Będzie miało złącze JST, więc nie trzeba będzie tego lutować.

Myślę jeszcze czy nie dorzucić do płytki CCS811 tylko nie wiem jak sprawdzi się na zewnątrz. W każdym razie miejsce jest. Zastosowanie tego czujnika podniesie cenę, ale też znacząco zwiększy możliwości.CSS811 pozwala na detekcję dwutlenku węgla (CO2), pochodnych metanu (MOX) oraz innych VOC (lotnych związków organicznych).

To już by było takie Citizen Science na całego :slight_smile: Jeżeli macie jakieś inne alternatywy dla wymienionych czujników to chętnie wysłucham Waszych propozycji.

4 Likes
#2

Ja bym dorzucił. Jak już coś robić, to dobrze. Licząc, że wrzucasz ile wyjdzie za kompletną płytkę? I to będzie tak, że podmienię w zamian za obecny BME280 do NAM i już? Oczywiście domyślam się, że potrzebny nowy FW.

#3

Dokładnie tak. Wyjmujesz BME, podpinasz nową i już. Tylko jeszcze trzeba izolację termiczną od obudowy jakaś opracować. Przydałoby się jakiś materiał który można przykleić od spodu. Taki który dobrze izoluje ciepło i jest w miarę elastyczny.

#4

No więc… da się to zmieścić na krążku o średnicy 18mm. Nie jest to zadanie łatwe. Ale wykonalne.

NAM%20SHT31%20BMP388%20CCS811%20Combo%20sensor

To chyba czas na prototyp.

2 Likes
#5

Wygląda to bardzo ciekawie!

#6

Super! Czekam na rezultaty i sam chętnie przetestuję.

#7

@irukard Jak tylko będzie to biorę.

#8

Ja też jestem zainteresowany.

#9

Oczywiście zakładam, że dodając trzeci układ na PCB, będzie to CCS811?

#10

Dokładnie tak. Mam tylko obawy jak CCS811 sprawdzi się na dworze. Ale dopóki nie zrobię prototypu to się nie dowiem.

#11

Chodzi Ci o izolację między kablem a końcem dławika, który wchodzi do środka puszki?

#12

Chodzi mi o to aby ciepło z wnętrza obudowy nie przenikało na sensor. Kable dość dobrze przewodzą ciepło, to samo jeżeli jest szpara przez którą powietrze może się przedostawać. Przydało by się coś co można nakleić na tył płytki PCB, co uszczelni i jednocześnie da izolację termiczną. Jakaś pianka, która nie chłonie wody. Może EVA.

#13

Nad obecny PCB BME280 wrzucam mocno zbitą białą piankę, a miejsce z którego wystaje kabel zalewam silikonem. Nie wygląda to, ale działa.

#14

No ja daję uszczelkę od okien plus gorący klej. Ale zastanawiam się czy ta gąbka nie zacznie przewodzić na skutek zamoczenia/zawilgocenia.

#15

Hmm… :man_shrugging:t2:

#16

Mały update.

Prototypy poszły do produkcji. Razem z testami wstępnymi zajmie to pewnie koło miesiąca, może półtora.
Musimy sprawdzić czy dodanie CCS811 (U3) nie spowoduje, że cała płytka zacznie przekłamywać pomiary temperatury. Ten czujnik ma patelnię do podgrzewania gazu, więc może nastąpić propagacja ciepła na całe PCB. Wtedy 2 wyjścia, albo zrezygnować z CCS811, albo przesunąć go jeszcze bardzie w lewo i dodać szczelinę separującą transfer ciepła na pozostałą część PCB. Ale to i tak może okazać się niewystarczające, ze względu na to że powietrze wokół czujnika również będzie podgrzane. Nie wiemy jak duże to będzie zjawisko. Czy to będzie 0.1C czy raczej 1C. Zdecydowanie jest to coś z czym należy się liczyć. Konieczne są testy porównawcze dwóch grup sensorów z wszystkimi podzespołami vs sensorów bez U3, C3 i R3. Żeby miało naukowy to sens, musi być to porównanie 3 szt vs 3szt. W ten sposób możemy też sprawdzić dokładność i zbieżność odczytów.

Do pełnego obrazu sytuacji i potwierdzenia czy to co projektuję ma sens potrzebuję dokładnej kamery termowizyjnej FLIR. Co cichu liczę, że coś taniego (1500-2000 zł) na czujniku Lepton starczy. Na prawdziwą termowizję (za 10.000-20.000 zł) niestety chwilowo nas nie stać. Dobre R&D kosztuje. Ale może przyjaciele z NMG nam pomogą. Się zobaczy jak będą płytki.

Idąc dalej wątkiem “Panie czemu to takie drogie?!?” - już teraz wiem, że płytka tania nie będzie. Cena detaliczna prawdopodobnie będzie oscylować pomiędzy 150-200 zł. Przy produkcji do 100szt naraz taniej nie będzie. A rynku na tysiące sztuk nie ma. Taka kwota za sensor to nie mało, ale mam nadzieję, że efekt końcowy będzie warty zachodu. Niepokoi mnie tylko fakt, że to kolejny “mini projekt”, którego koszty R&D będą w liczone tysiącach złotych. A później “na gotowe” przyjdą Chińczycy i wyprodukują to samo za połowę ceny, użyją podrabianych układów “zamienników” i marzenie o dokładnym czujniki pryśnie jak bańka mydlana.

EDIT: Zapomniałem o zdjęciach!

NAM%20RHTP-VOC%20gora
NAM%20RHTP-VOC%20dol

#17

@irukard Skoro CCS811 to taki “piecyk”, to może wynieść go do osobnego dławika? Wejścia jeszcze są w NAM. Konieczne byłoby zrobienie kolejnego otworu w już istniejących puszkach i ewentualnie w nowej rewizji KITów. No chyba, że temperatura nie będzie wpływać na czujniki blisko CCS811.

#18

Zrobimy jak jest. Przetestujemy. Będziemy wiedzieć. Nie ma co gdybać.

#19

Płytki PCB do prototypów przyszły.

Senor

Teraz “tylko” to polutować i sprawdzić… Małe to… Bardzo małe.

1 Like
#20

Elegancko to wygląda.
Z autopsji wiem ile R&D kosztuje, ale jak patrzę na ceny detaliczne SHT31-DIS-F, BMP388, CCS811 to cena z płytką 150-200zł, o której piszesz, wydaje mi się trochę zaporowa dla hobbisty. Jak coś to chętnie bym potestował i wpasował to w jedną z obudów, które aktualnie drukuje pod NAM+HECA.