Датчик уровня концентрации пыли Nova SDS011 доступен на Али по цене ~ 20$. Устройство имеет воздухозаборник и воздушную всасывающую турбину. Питание 5 В, интерфейс связи UART работает с напряжением 3,3 В. Время жизни датчика ограничено 8000 часами, поэтому стоит выполнять измерения циклически, например каждые 15 минут, активируя устройство на 30 секунд. Во время работы датчик потребляет ~ 65 мА, а в режиме сна ~ 2 мА. Всасывающая турбина создает вполне низкий уровень шума во время работы.
В закрытой комнате значения уровня концентрации пыли колебались в районе 10-20 г / м3. После закрытия воздухозаборника указанные значения упали до отдельных единиц. Открытие окна привело к тому, что значение достигло нескольких десятков.
Подключение датчика к ПК и Ардуино
Информация об измерениях количества пыли PM2.5 и PM10 доступна как данные, проходящие через интерфейс UART, или как переменное заполнение прямоугольных сигналов имеющихся на разъеме. Через интерфейс UART можно перевести устройство в спящий режим и настроить режимы работы, такие как циклический режим в режиме ожидания и кратковременного пробуждения, чтобы произвести измерение.
Конвертер USB <,->, UART входит в комплект с устройством, однако из-за двоичного формата выходных данных часто используют Arduino UNO для использования модуля.
В среде Arduino имеется много библиотек для облегчения запуска датчика пыли, просто выполните поиск по фразе SDS011 например на github.com. Протокол связи довольно хорошо описан в спецификации на сайте производителя, поэтому для начала можете использовать этот код. После его загрузки в Arduino UNO, надо подключить соответствующие выходные модули к RX / TX. В консоли увидим значения концентрации пыли PM2.5 и PM10 в воздухе, всасываемом датчиком.
Цифровой мультиметр RM101 — обзор, характеристики, цена
Блоки данных отправленные датчиком описаны в документации, они содержат заголовок, номер команды, строку данных, контрольную сумму, вычисленную из полей данных (это нормальная сумма, подсчитанная с переполнением до значений 8 бит без знака) и конечный байт.
Датчик концентрации пыли , характеристики
Датчик естественно не самый дешевый, но он работает нормально. В любом случае срок службы в соответствии с производителем составляет 8 непрерывных лет работы 24 часа в сутки и поэтому цена на уровне 20 долларов не является чрезмерной.
- Важная проблема с этими типами датчиков заключается в том, что они также реагируют на водяной пар (микрокапельки). Следовательно, результаты могут быть искажены. Вот почему иногда используют камеру с нагревательной катушкой, чтобы предварительно нагреть воздух до входа воздуха в датчик. Тогда водяной пар не будет вызывать искажения.
- Другим недостатком является то, что взвешенная пыль является лишь частью проблемы. Например, канцерогенные производные углеводородов, образованные например при сжигании древесины в каминах, не дают никакого результата в таких датчиках, но сильно ощущаются по запаху и даже вызывают головные боли.
А вообще метрология , серьезная область. Измерение состоит не только из результата, но и даже в основном с дополнительными параметрами, такими как разрешение и точность. Точность, в свою очередь, представляет собой сложный параметр, включающий условия окружающей среды, мгновенные и долгосрочные ошибки. Значение ошибки может быть сложной математической формулой.
Более подробную информацию о датчике SDS011 можно найти на сайте производителя.