Halpoja kosteus- ja lämpötilamittareita ebaystä

by on 15/01/2017

Tilasin syksyllä työkaverin innoittamana 5kpl edullisia lämpötila- ja kosteusantureita ebaysta.  En vain älynnyt tilatessa tarkistaa sitä, että tuleeko antureiden mukana paristoja. LR44 paristot maksavat maltaita, joten päätin tilata niitäkin ebaystä (http://blog.j-ware.com/index.php/fi/2016/12/18/nappiparistoja-kiinasta/)

Paristojen saapumista odotellessa ajattelin tehdä jännite- ja virrankulutusmittaukset yhdelle antureista. Odotukset eivät olleet kovin korkealla, koska monet kiinalaiset tuotteet eivät ole kovin virtapihejä. Esimerkiksi eräs edullinen digitaalinen työntömitta söi noin 100uA virtaa näytön päällä ollessa ja 90uA näyttö sammutettuna.  Anturit käyttävät kahta LR44-nappiparistoa rinnakkain. Mittasin yleismittarilla ja jännitelähteellä toimintajännitealueen ja se oli 1.1V – 1.6V. Enempää jännitettä en uskaltanut anturille antaa. Alle 1.1V:n jännitteellä näyttö alkoi sekoilemaan, joten oletan myös mittauksen menevän silloin sekaisin.

Virrankulutukseksi mittasin:

  • Keskimäärin: 11,0uA
  • Piikeissä: 146,4uA

Joten kahdella (hyvällä) LR44-paristolla, joiden kapasiteetti on yhteensä noin 300mAh, paristojen pitäisi kestää noin 2 vuotta (olettaen että pariston kapasiteetistä käytetään noin 70%).

Seuraavaksi olikin vuorossa kosteuden mittaaminen. Verrokkianturiksi otin Sensirionin SHT11 anturin, joka lähettää lämpötila- ja kosteustietoa langattomasti kotiautomaatiojärjestelmääni.

Ensimmäisenä anturit joutuivat suolatestiin (https://www.stevejenkins.com/blog/2014/06/how-to-calibrate-a-hygrometer-humidity-sensor-using-the-salt-test/). Tässä testissä minigrip-pussiin laitetaan suolaa, johon on kaadettu tilkka vettä. Sen pitäisi muodostaa melko tarkasti 75% suhteellinen kosteus pussin sisään.

Kuvassa anturit ovat asetettuna pussiin suolapurkin kera. Alemmassa kuvassa näkyy miten SHT11 anturi saturoituu 70% kosteuteen noin 36 tunnissa.

Alemmasta kuvasta näkee, ettei ”parempi” anturikaan näytä aivan 75% kosteutta. Datalehdessä SHT11-anturille luvataan +-3% tarkkuus 20%-80% alueella. Jotenkin olisin odottanut, että anturi olisi näyttänyt lähempänä 75%.

Seuraavaksi siirsin anturit minigrip-pussiin silikageelin kanssa. Silikageeli imee kosteuden itseensä, jolloin pussin sisällä pitäisi olla mahdollisimman alhainen kosteus.

Alla olevassa kuvassa on SHT11-anturin kosteus ajan funktionta. Askelmainen muutos 24. päivän kohdalla johtuu yhdeyden katkeamisesta. SHT11 saturoitui 9-10% arvoon.

Lämpötila-kosteusanturit näyttivät yllätyksekseni samaa kosteutta SHT11-anturin kanssa. Kaikki myös näyttivät samaa arvoa. SH11-anturin tarkkuus alle 20% kosteudessa on +-4%.

Lopuksi otin kaikki anturit pois pussista ja annoin niiden tasautua normaaliin huoneen kosteuteen. Jostain syystä kaiki anturit paitsi SHT11 jumivat 10-11% tietämille, eivätkä enää nousseet siitä. Anturit kyllä reagoivat, kun niihin hönkäisi, mutta sen jälkeen ne palasivat alle 15% näyttämään. SHT11-anturi nousi melkein välittömästi 20% näyttämään.

Päätin vielä tehdä suolatestin, jotta näkisin miten anturit käyttäytyisivät, kun ilmankosteus on noin 75%.

Tällä kertaa anturit näyttivät tarkemmin kuin edellisessä suolatestissä, SHT11-anturi näytti käytännössä samaa lukemaa.

Kaikki mittaustulokset löytyvät allaolevasta taulukosta:

AnturiNaCl (75%)
(23.12.2016)
Silikageeli
(2.1.2017)
Huonekosteus
(3.1.2017)
NaCl (75%)
1.71%10%10%75%
2.76%10%10%66%
3.66%10%10%73%
4.69%10%10%73%
5.55%10%10%41%
SHT1169%9%22%70%

Lämpötilan mittaustarkkuudelle en ole vielä tehnyt mitään testejä, mutta kosteusmittauksen yhteydessä mitatut lämpötilat olivat noin +-1c sisällä toisistaan.

Alunperin ajatuksena oli käyttää kosteusantureita 3D-tulostimen ABS-filamenttipusseissa indikoimaan filamentin kosteutta, mutta näiden mittausten jälkeen taidan jättää anturit omaan arvoonsa, ainakin kosteuden osalta. Ehkäpä noita voisi käyttää lämpötilan mittaamiseen…

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *