Měření CO2, Tepltoy, Vlhkosti

[solárník]

Kdo tu ještě koupil nějaký CO2 senzor?

Potřebuji koupit buď MH-Z19 nebo MH-Z14. Který je lepší - netuším. Jsou tam i varianty "A" a "B". Rozdíl taky netuším. Mám obavu, že to číňani kopírují sami od sebe, takže jen bůh ví, který senzor je opravdu originál a je dobrý.

Například proudový odběr má každý prodejce na ebay a aliexpressu u toho samého senzoru jiný Bojím se, že číňan výrobce zabrousil nápisy na integráčích a ti, co to kopírovali, nevěděli, co to je za obvod, tak tam dali jen přibližné náhrady, takže to , například, žere 5 x tolik...

Máte tady někdo už nějaké dlouhodobější zkušenosti? Popřípadě i s dopravou, kdo dodává rychle, atd.

[solárník]

Jen pro info:
Přišel mi MH-Z19B z aliexpressu. Připojení na Arduino celkem jednoduché.

Otázka první bylo připojení:

Možnost 3 způsobů
a)seriová linka
b)PWM výstup senzoru
c)analogový výstup senzoru (někteří ani nevědeli, že ho má)

V podstatě asi nejsložitější program je přes PWM. Nejjednodušší je přes analogový vstup/výstup, ale co jsem tak testoval, to analog napětí není moc přesné a dost zvlněné. Tedy asi nejlepší a nejpřesnější je připojení přes seriovou linku. To funguje perfektně, stačí celkem 4 drátky k arduinu: napájení 5V a dva (RX/TX) spoje na volné analog porty a knihovna SoftwareSerial (je už v IDE obsažena, netřeba ji shánět). V programu pak stačí cca asi 10 řádek a funguje to (kdo by na netu postup nenašel, mohu sem dát krátký kód programu).

Otázká druhá byla přesnost měření:
Tady nastává dost problém.

Po vystrčení co nejdál od domu na zahradu za středního větru (důležitá věc - musí aspoň trochu foukat, aby se vzduch promíchával) mi naměřil můj dlouholetý a osvědčený měřák ZG106, kalibrovaný loni, hodnotu okolo 410ppm. S přihlédnutím k tomu, že celosvětově změřená venkovní hodnota pro letošní říjen byla mezi 403ppm na začátku října, až po necelých 405 ppm na jeho konci, je to slušná shoda. Tenhle měřák se povedl a je opravdu precizní.

Jinak je tomu, bohužel, u senzoru MH-Z19B. Ten zarputile včera na zahradě ukazoval okolo 570ppm. Tedy chyba měření 165 ppm (!)

Tedy poznatek první - senzor není z výroby buď vůbec kalibrován, nebo jen velmi špatně. Hypotéza druhá je, že Winsen od roku 2015 distribuuje tyto senzory se zapnutou takzvanou ABC autokalibrací. Ani z popisu výrobce, ani jinde na internetu, není jasné, co přesně tato autokalibrace dělá, ale z mé zkušenosti zatím v žádném senzoru něco podobného dobře nefungovalo. Jediná informace je, že se snaží upravovat dolní 400ppm kalibraci senzoru průběžně, podle dat za několik hodin (nebo dní) měření. Ovšem evidentně to moc dobře nefunguje. Z mé zkušenosti musíte doma větrat minimálně 3-4 hodiny naplno, aby koncentrace opravdu klesla pod 450ppm. Což v zimě nedělá nikdo, tedy ABC autokalibrace bude v takovém případě nejen nefunkční, ale způsobí, že to bude měřit úplné blbosti.

Tedy zatím vidím další kroky jako
a) zrušení autokalibrace, což lze provést příkazem přes serial
b) vystrčení ven na minimálně 20 minut, jak je psáno v manuálu, a poté zkratování kalibračního pinu na zem na déle jak 7 sekund, což provede novou kalibraci na 410ppm (nové senzory nekalibrují na 400 ale na 410 ppm, což je první údaj koncentrace, kterou senzor vrátí ihned po zapnutí napájení senzoru).

Pak se uvidí, jak to bude souhlasit s ostatními osvědčenými CO2 měřidly, dám vědět. Tedy za mne zatím hodnocení smíšené, senzor je pěkný, malý, připojení k Arduinu jednoduché a spolehlivé, ovšem ta kalibrace z výroby je zcela mimo, to je dost velké zklamání.

p.s. ještě mám na cestě MH-Z14. Tak ho taky otestuju.

[solárník]

Další díl seriálu

Takže za mne je i po delších testech zatím MH-Z19B takový nic-moc.

- I přesto, že jsem vypnul autokalibraci, připadá mi podle grafů, že každý den to proti ZG106 měřidlu měří trochu jinak. Je možné, že se infra LEDka v sezoru musí pár dní nechat stabilizovat a svítit, aby se ustálila. A nebo ne a senzor je nepřesný a hodnota cestuje.

- Druhá, trochu nepříjemnější věc je, že pod 400ppm senzor v podstatě neměří. Jakmile údaj klesne pod 400, tak na každých asi 10 ppm údaj senzoru klesne jen o jedničku, tedy při 390ppm to ukazuje 399, při 380ppm 398 a tak dále. Což by normálně nevadilo, horší je, když venku zkazíte kalibraci a myslíte si, že fouká vítr dostatečně (ale přitom to není dostatečné, aby se rozfoukal smog, a hladina CO2 je třeba klidně na 500ppm), nebo při kalibraci venku nešťastně vydýchnete na senzor (občas mi nucená zástava dechu dělá při kalibraci problémy). Pak je docela problém, senzor se vám doma po vyvětrání zasekne na údaji například 398ppm a nehýbe se to nahoru ani dolů. Než si uvědomíte, co se děje, že je třeba opakovat kalibraci, vás může napadnout, že se senzor pokazil.

Dnes dorazil větší bratříček, MH-Z14B.

První postřehy jsou, že kalibrace z výroby byla ucházející (rozhodně lepší, než u MH-Z19B), při 430ppm tvrdil, že je 380ppm. Tedy asi 50ppm chyba, což je alespoň v mezích chyby v datasheetu. Druhá potěšující věc je, že nemá omezení měření pod 400ppm, což vidím jako výhodu (můžete nechat senzor nezkalibrovaný a po srovnání hodnot s přesným přístrojem jen (jako v mém případě) například přičítat 50ppm ke změřené hodnotě a bude to ukazovat správně). Set příkazů na kalibraci, vypínání ABC kalibrace a měření přes serial je zcela totožný s MH-Z19B (vyzkoušel jsem), lze tedy použít stejný program pro Arduino. I cena senzoru byla v podstatě shodná. Jedinou nevýhodou je, že je rozměrově asi 3x větší, než MH-Z19B.

Všechny senzory s písmenem B mají z výroby zapnutou ABC kalibraci, což já osobně ihned vypínám. Tedy jak model 14 tak i 19.

Jak se bude chovat při dlouhodobějších pokusech dám vědět.

[solárník]

Tak zhodnocení po čase:

Shrnutí: Oba senzory MH-Z14 i MH-Z19 jsou nanic.

Protože se nejedná o senzory typu dual-beam, kde jsou 2 paprsky, kdy jeden prochází přes měřený vzduch a druhý nějakým známým prostředím, kde účel je kompenzovat ztrátu svitu LED IR diody, dochází u obou senzorů ke stálému posunu rozsahu, a to poměrně velkému. Výsledek je takový, že každých 24 hodin klesne hodnota měřené koncentrace CO2 oproti kalibraci o 10 až 20 ppm a nedá se tomu nijak zabránit.

Jakousi berličkou může být zapnutí/povolení interní ABC autokalibrace, která by měla umožnit tohle zkorigovat. Jak dobře se jim to podařilo zatím netuším, to je poslední, co jsem nezkoumal. Už z principu ale to nebude bůhví co, navíc, aby to vůbec mohlo fungovat, musí se jednat o prostory větrané, kde často klesá koncentrace CO2 na úroveň venkovní (na tom je ABC autokalibrace založena).

Tedy bohužel tyhle senzory nemohu nikomu doporučit.

Pokud chcete tedy spolehlivý CO2 senzor, musí být nejen NDIR ale ještě s dvojitým paprskem. Těch není mnoho, zatím se mi podařilo objevit pouze dva:

1) mnou zmiňovaný senzor v měřidle ZG106 lze v inovované verzi http://www.zyaura.com/products/ZG_module.asp objednat přímo od výrobce Zyaura na stejnojmenných stránkách za cenu lidovou (do 30 USD). Má to ovšem několik nezanedbatelných úskalí:
a) senzor má speciální Zyaura protokol komunikace, na který teprve dokončuji knihovnu pro arduino
b) posílají pouze Fedexem, což je hodně drahá přeprava (okolo 40 USD)
c) Fedex si za proclení účtuje brutální částky (cca 400,- manipulační poplatek)
d) musí se platit pouze převodem na účet, žádný PayPal
e) pokud mohu posoudit, senzory jsou zkalibrované z výroby pouze hodně nahrubo, rozdíl mezi jednotlivými kusy byl až 150 ppm, tedy je nutné každý senzor na chvíli zapnout a odvodit přepočet (offset a násobitel) pro správné hodnoty, který natvrdo zapracovat do výpočtu v arduinu
f) Zyaura v datasheetu nezveřejnila příkaz pro kalibraci senzoru, proto je zatím jediným řešením najít zkusmo zmiňovaný přepočet.

Hlavní výhodou tohoto senzoru je, že drží neměnnou kalibraci po dobu mnoha let. Tenhle senzor "ulítne" za 5 let o tolik, co MH-Z senzory za den

2) Další dual beam senzor, na který mne upozornil uživatel "ecentrum" je japonský a prodává se i u nás https://www.soselectronic.cz/products/f ... 160-213244 Ovšem cena už není tak lidová, ale s přihlédnutím na poplatky a problémy výše může být dobrým řešením. Podle parametrů se jedná také o vynikající senzor. Protože však zatím žádný nemám, nemohu posoudit jeho chování a tovární kalibraci.

[akarudi]

Měl bych nesmělou otázku k Arduinu a těm čidlům z Číny. Jsem s Arduinem stále začátečník a zajímalo by mě, jestli, když to čidlo připojím Tx Rx, zda mi to na seriovém portu vypíše nějakou uchopitelnou hodnotu, potom už by to bylo jednoduché. Nerad bych měsíc čekal na něco, s čím si nebudu vědět rady. Děkuji za odpověď.

[solárník]

Ke každému senzoru existuje na internetu knihovna. Tedy se pouze stáhne knihovna, ta se dá do Arduino\libraries. Připojí se to podle instrukcí k oné knihovně a funguje to. Pokud budu vědět konkrétní senzor, mohu to upřesnit.

[xmasin]

Koukám na to čidlo CDM7160 a vypadá to, že komunikace by mohla být jednoduchá, v UART módu používá standardní Modbus komunikaci, tak by nemusel být problém s implementací.
https://cdn.sos.sk/productdata/52/08/da ... dm7160.pdf
Asi zkusím jeden kus objednat a vyzkoušet, jak funguje.

[solárník]

Pokud máš otázky k CDM senzoru, kontaktuj uživatele ecentrum. On má několik CDM senzorů, přes vánoce je zkoušel a testoval. Má už i vyřešené připojení pro Arduino.

Jestli ho mohu citovat, tak kalibrace byla celkem slušná, senzory lehce podměřovaly (ukazovaly venku asi o 30 ppm méně než realita, kterou hlásila nám nejbližší stanice NOAA v Norimberku) a od sebe se jednotlivé kusy prý taky moc nelišily (snad max o 20 až 30 ppm, jestli si dobře vzpomínám). Tedy to působí celkem dobře.

Jen ta cena by mohla být nižší. Našel jsem prodejce i na Alibabě (bohužel, na Aliexpressu nejsou) a položil jsem mu dotaz na cenu. Zatím, asi vlivem svátků, neodpověděl.

Má další informace je ta, že nové senzory Zyaura jsou sice menší, než první verze v měřáku ZG106, ale jsou i pravděpodobně méně kvalitní. Výstupní hodnoty mají celkem slušný šum a je dobré je vyhlazovat nějakým plovoucím průměrem. To původní větší senzor v ZG106 nedělal. Ale není to žádný velký problém.

[pete]

solárníku, u toho měřiče ZG106 je na konektoru pro externí relé vyvedené i nějaké datové rozhraní pro vyčítání naměřených hodnot, nebo je tam jenom výstup on/off? Jak to z toho arduinem čteš?

[akarudi]

Díky, tak knihovnu mám, proto jsem se ptal, tušil jsem, že nebude stačit knihovna softwareserial. Uvažoval jsem o čidle MH-Z19B, přesto, že ho haníte. To ZG106 z SOS je to na můj "projekt" moc. Taky koukal na Alibabu, zatím jsem jim nepsal, počkám teda, co vám napíšou. K němu knihovnu nemám, tak leda, že bych se přiživil:-)

[solárník]

@PETE: Ano, na ZG106 je RJ-45 konektor s datovým rozhraním a jeden pin je i open collector na relé. Rozhodně nestrkat do LAN sítě, jinak je po měřáku !

Protokol (časování a příkazy) je popsán v
http://www.zyaura.com/support/manual/pd ... l_1710.pdf
(strana 6 a 7, je shodný s protokolem poslední verze senzoru, ještě mám někde doma pdf s podrobnějším popisem včetně kalibrace)
je to nějaká podivná verze komunikace, které říkají SPIr, já to kdysi programoval podle toho datasheetu, podle mne je to normální UART.

Pokud do přístroje zapojíme LAN křížený kabel se standardním pořadím barev (raději zkontrolovat, že jdou opravdu takto po sobě v konektorové kostce):
(oranžová přerušovaná, oranžová, zelená přerušovaná, modrá, modrá přerušovaná, zelená, hnědá přerušovaná, hnědá)
pak na druhém konci je

oranžový přerušovaný +5 až 6V napájení měřáku (tedy pak nemusí být uvnitř baterky ani připojen adaptér, rozhodně nepoužívat jako výstup napájení, lépe je tam mít o chlup víc jak 5V, jinak měřák nemusí nabíhat a hlásí slabou baterku)
oranžový DATA
zelený přerušovaný CLOCK
modrý GND
modrý přerušovaný OPEN COLLECTOR (pro alarm relé spíná při alarm koncentraci nastavené v přístroji)
zelený GND
hnědý přerušovaný GND
hnědý GND

Mohu ještě upozornit, že s 5 m kabelem už to nefunguje. Kratší LAN kabely mi fungují v pohodě.
3 x zkontrolovat, že jsi zapojil správné barvy na správné vývody, jinak je po měřáku

[solárník]

Díky, tak knihovnu mám, proto jsem se ptal, tušil jsem, že nebude stačit knihovna softwareserial. Uvažoval jsem o čidle MH-Z19B, přesto, že ho haníte. To ZG106 z SOS je to na můj "projekt" moc. Taky koukal na Alibabu, zatím jsem jim nepsal, počkám teda, co vám napíšou. K němu knihovnu nemám, tak leda, že bych se přiživil:-)

Pro MH-Z opravdu stačí SoftwareSerial knihovna. Senzor se pak připojuje na libovolné dva analogové porty arduina, které se při inicializaci této knihovny zadají, aby software věděl, kde senzor hledat. Mohu poslat jednoduchý sketch jako příklad, pokud je to žádoucí.

Kód: Vybrat vše

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial co2Serial(A2, A3); // kam je pripojen RX a TX ze senzoru, zde na analog 2 a 3

[ecentrum]

Pokud se týká senzoru CDM7160 také jsem zkoušel najít levnějšího dodavatele a to i na Alibaba, bohužel cena nižší nebyla, zvláště pokud se k tomu přičte dopravné, DPH a clo.
Senzory testuji cca měsíc, výsledek je že jsou určitě kalibrované protože 4ks mají při měření minimální rozdíl. Pro komunikaci s Arduinem jsem pro tento senzor nenašel žádnou knihovnu, takže využívám sběrnici I2C a pouze vyčítání hodnoty z registru bez jakékoliv další kontroly. Ale funguje to.

Zkouším i MH-Z14 a MH-Z19, zkušenost stejná jako má „solárník“ ale třeba pro spínání ventilace nebo rekuperace se určitě použít dají, rozptyl cca +/- 150ppm.

Dále mám na zkoušku senzor od ABB typ: ABB 1032-0-0518, nevím jaký senzor využívá ale je nutné nastavit ofset, ukazovalo trval o cca 250ppm více. Po nastavení je už stabilní a rozdíl oproti CDM není velký.

[xmasin]

Já mám dva senzory MH-Z19, jeden typ MH-Z19 do 5000 ppm kupovaný na Ebay a druhý MH-Z19B do 2000 ppm a ten jsem kupoval na Aliexpresu. Zdá se mi, že první typ funguje lépe, proto chci referenční CDM7160, abych mohl všechny senzory porovnat. Měl jsem půjčený Voltraft od Conradu a přišlo mě, že ten proměřoval o cca 200 ppm více než ukazoval MH-Z19 do 5000 ppm. Určitě vím o jednom problému u MH-Z19B (teda aspoň u toho, co mám já) a to, že analogový napěťový výstup je ustřelený o cca 0,3V při 400 ppm až po 0,1V při 1500 ppm.

[Pulytr]

Nikde jsem tu nezaznamenal zmínku o K30. Nemá někdo zkušenost?
https://www.co2meter.com/products/k-30- ... sor-module
http://www.livpi.com/store/p53/Arduino_ ... bles_.html

CDM7160
http://shop.vair-monitor.com/index.php? ... uct_id=142
celé čidlo se dá nakonfigurovat
http://shop.vair-monitor.com/index.php? ... uct_id=133

[solárník]

K30: Podle popisu a datasheetu se jedná o podobný senzor jako MH-Z19B. Nemá druhý, kalibrační, paparsek a proto potřebuje ABC kalibraci. Tedy bych jeho vlastnosti viděl dost podobně, tedy nic moc. nechápu, proč to ještě někdo vyrábí, když je tak jednoduché přidat tam druhý IR senzor, kde paprsek neprochází přes IR filtr (nebo prochází nějakým známým konstantním prostředím) a získat tím referenční hodnoty. Přídavná cena max 5 USD.

Ohledně ABC kalibrace si stále nejsem jistý, jak funguje. Žádný výrobce to přesně nepopsal.
Pokud funguje tak, že když senzor naměří méně jak 400 ppm, tak ABC kalibrace pomalu zvedá offset senzoru tak, aby příště nenaměřil méně jak 400 ppm, pak je to v pořádku. V žádném případě nesmí offset snižovat opačně ve smyslu, že pokud senzor během např. měsíce nenaměří méně jak 440 ppm, tak aby neprohlásil 440 ppm že je ve skutečnosti 400ppm. Pak by to bylo zcela zcestné a senzor byl nanic. Z popisu na webu mám ale obavu, že přesně tak blbě to ale funguje.


Uvedený link na CDM7160 mi vychází konečná cena s DPH a dopravou srovnatelně s soselectronics.cz, možná i vyšší.

[Pulytr]

řekl bych že je to přesně tak jak popisujete. Mám dvě čidla netatmo, každé ukazovalo jiné hodnoty, tak jsem je dal k sobě a otevřel ventilačku na pár hodin. Zatímco první kleslo na 400 a zůstalo tam, tak druhé čidlo kleslo na 100ppm a pak se postupně dorovnalo až na stejnou hodnotu a teď obě čidla měří skoro stejně +/-50ppm. Hodnoty se mi ale stejně nezdají, protože zavřu okno a prakticky okamžitě to nastoupá zpět. Schválně zkusím vyvětrat, zavřít okno a odejít z místnosti. Teoreticky by to bez lidí nemělo nikam stoupat ne?

[solárník]

Otázkou je, jak se to jedno Netatmo dostalo před tím na těch 100ppm... To by se při dobré autokalibraci stát nemělo.
Nemohu si pomoci, ale těm autokalibracím nějak prostě nevěřím. Pokud mi výrobce přesně nepopíše jak postupoval. Lepší vždy bude si tu autokalibraci naprogramovat sám přímo v Arduinu a dobře.

K zavřenému oknu: CO2 je mrcha. Je to stejné jako při měření radonu. Dveře zavřené, okno zavřené a stejně to vyleze. Stačí mikro průvan pod dveřmi a vleze to tam z dalších místností, nebo ze skříní, a podobných nevyvětraných věcí. Řádově hodiny, to je pro CO2 hodně dlouhá doba. Navíc záleží na velikosti místnosti. V tomhle vlákně na začátku jsem posílal graf měření v poměrně velké ložnici o dvou lidech. Pokud si dobře pamatuju, tak po necelých dvou hodinách to při oknech na těsno atakovalo 2000ppm, a bylo úplně jedno, ve které části místnosti jsem to měřil.

Tedy mít okna na těsno a/nebo na mikroventilaci je velký rozdíl, pokud v té místnosti někdo je. Mikroventilace v podstatě simuluje stará dřevěná okna, která tak perfektně netěsnila.

Ale teoreticky ano - bez lidí a vaření na plynu (popřípadě jiného plynového spotřebiče), bez zapálených svíček a podobně by to stoupat po dokonalém vyvětrání (i ve skříních a podobných těsných prostorách) stoupat nemělo. Vždy ale může být průvan (třeba jen pod dveřmi) odněkud, kde je oxidu víc.

Co se týká dosažitelné přesnosti s dnešními kvalitními měřidly:
v lednu 2015 (tedy před 3 roky) jsem si koupil (v jiném shopu za 2480,-) mnou zaslouženě chválený
https://shopiq.cz/pristroj-pro-monitoro ... teho-zg106
a jednou jsem ho venku zkalibroval. Když jsem ho teď na Štědrý den odvezl proti větru za vesnici při poměrně silném větru a nejbližší oficiální stanice v Norimberku hlásila 411ppm, tak položený na autě (vyvětraném a s otevřenými okny) se tenhle měřáček po 20 minutách ustálil na 410ppm. Tomu já říkám po 3 letech přesnost, bez jakékoli interní autokalibrace!

[pete]

@solárník: díky za popis datového rozhraní ZG106.

@pulytr: CO2 je težší než vzduch, takže je možné, že i v místnosti bez zdrojů CO2 se po jejím opuštění bude měřená hodnota dál měnit, protože CO2 bude klesat k zemi, pokud se v místnosti nemíchá vzduch (topení, průvan).

[solárník]

Z hypotéz "plyn XXY je těžší, než vzduch, a proto" jsem poměrně vyléčený:

CO2 je pouze cca 1,5 x těžší než vzduch. Ani u radonu, který je skoro 8 x těžší, než vzduch (!) se nám nikdy nepodařilo ani v uzavřené místnosti naměřit rozdíl mezi prostorem u podlahy a u stropu. Je to jako když kuřák foukne cigaretový kouř do sklenice - je vidět jen chuchvalce kouře, které se melou přes sebe, ale neusazují se. Každé třeba topení (radiátor) vyvolá takovou rotaci vzduchu v místnosti, že není šance, aby se vzduch zastavil a CO2 snad klesl. I kdyby tam nebylo topení, tak vždy bude podlaha studenější, než strop (pokud tam není podlahové topení, kdy je to naopak), tedy vždy bude rotovat vzduch a nikdy se nezastaví.