Erfahrung mit Luftqualitaetssensor ZPHS01B und Alternativen

[olicat]

Hi!

Bei meiner Recherche, welche Sensoren ggf. mit einem Feinstaubsensor kombiniert werden koennten, um einen Nachfolger des WH41 zu konstruieren, stiess ich auf einen interessanten Sensor: das Multi-in-One-Sensormodul ZPHS01B.
Das Datenblatt liest sich bzgl. der erhobenen Daten und auch der Kommunikationsmoeglichkeiten sehr interessant:

PM1, PM2.5, PM10, CO2, VOC, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CH2O, CO, O3, NO2

Dabei ist der Preis mit ca. 120EUR noch durchaus guenstig zu nennen.
Einzig die doch recht kurze Haltbarkeit des O3-Moduls (2 Jahre) ist aergerlich (aber wohl systemimmanent). Das O3-Modul laesst sich aber offenbar fuer ca. 40EUR austauschen. SO2-Sensoren (etwa 3SP-SO2-20/110601) sind relativ teuer und wuerden dann wohl den angestrebten Preisrahmen von ca. 150EUR sprengen.

Das Modul ist soweit sofort einsatzbereit - Ecowitt muesste nur eine MCU hinzufuegen, die die Daten per UART abruft und ein RF-Sendemodul, um diese Daten dann zur Konsole zu senden.
Ich wuerde wohl einen ESP32 oder ESP8266 nutzen und die Daten per WLAN versenden. Dabei waere natuerlich ein permanenter Stromanschluss (5V) notwendig. Vielleicht koennte Ecowitt bei RF-Uebertragung statt WLAN-Anbindung auch eine akkubetriebene Loesung mit Solarunterstuetzung anbieten. Wobei ich ohnehin eine externe Stromversorgung bevorzugen wuerde.

Alternativ hatte ich mir ein paar Sensoren ausgeguckt, etwa den MICS-6814 fuer CO und NO2 (ca. 25EUR) und den MQ131 fuer O3 (45EUR) und den schon erwaehnten 3SP-SO2-20/110601 fuer SO2 (ca. 45EUR). Dazu natuerlich einen Feinstaubsensor Sensirion SPS30 (ca. 45EUR).

Beide Kombis sollten sich fuer ca. 150EUR industriell fertigen lassen.
Hat jemand von Euch Erfahrungen mit den hier genannten Sensoren?
Gaebe es Interesse an einem solchen Sensor fuer den Aussenbetrieb?

Oliver

[Ton_vanN]

Intrigierende Frage wie für diese Platine ZPHS01B ein passendes, gut funktionierendes Gehäuse gestaltet wird:
für Feinstaub werden im Manual Forderungen geschrieben, aber nichts für die anderen Sensoren.
Alle Sensoren sollten doch dieselbe Luft messen? Dass fordert m.E. ein aktives Kanal entlang alle Sensoren.

O3-Sensor mit 2 Jahr Lebenszeit scheint nicht abnormal: vergleiche mal mit SEN0321 von DFRobot.
Auch für ein OX-B431 kriegt man von Alphasense nur eine Garantie über 24 Monaten.

MiCS6814 ist gemäss Prüfungsbericht von RIVM ein NO2-Sensor der 'grobe Klasse'.
Fabrikant selber nennt diese im Datenblatt auch robuster Sensor für Landwirtschaft und für Automobil-Anwendung.
Aber funktioniert: habe dieser Sensor seit einige Jahre im Aussenbetrieb als Partner von einem GP2Y10-Staubsensor.
Selbst einfache Kalibrierung ist Fragezeichen (wie auch bei GP2Y10) weil der Sensor analoge Signale liefert und Zusammenhang nicht klar ist.
Darum werden die Messwerten hier nur als experimentelle Indizen genommen.

[olicat]

Hi!

Tatsächlich ist die NO2-Messung mit dem Kombisensor ZPHS01B zumindest in Deutschland (vermutlich in weiten Teilen Mitteleuropas) offenbar nicht sehr sinnvoll.
Der Sensor misst im Bereich von 0.1~10 ppm mit einer Auflösung von 0.05ppm.
Somit detektiert er erst ab einem Wert von ca. 191,23 µg/m³ überhaupt NO2 - der behördliche Warnwert liegt aber schon bei 180 µg/m³.
Zwar könnte der Sensor auch bis zu 10 ppm messen, was ca. 19123 µg/m³ entspricht - nur so schlecht ist die Luft hier eigentlich nie. Zum Glück ...
Der ausgegebene NO2-Wert würde sich demnach nur selten ändern - eine Granularität wäre nicht gegeben.

Nicht viel besser sieht es beim MICS-6814 aus. Wobei dessen Messbereich bereits bei 0,05 ppm beginnt. Man könnte also zumindest noch 95,615 µg/m³ als unterste Grenze messen.

Gesucht wäre also ein NO2-Sensor mit einer höheren Auflösung - etwa 0,01ppm.
Den gibt es jedoch nicht im bezahlbaren Bereich - zumindest finde ich keinen.

Oliver

[dc3yc]

Also ich habe seit ein paar Wochen einen Ikea vindriktning umgebaut undhabe den im Bastelzimmer in Betrieb. Der vindriktning hat nur einen PM2.5 im Original, dessen Werte mit 3 LEDs angezeigt werden. Ich habe ihm einen ESP12 mit Tasmota spendiert, dazu einen SHT31 und einen IAQ-core. Damit kann ich nun Temp, Humi, Taupkt, CO2, TVOC sowie PM1, PM2.5 und PM10 messen. Am CO2-Wert sieht man schön, wenn ich ins Zimmer komme und am PM-Wert, wenn die Lötstation benutzt wird. Ist übrigens ein Innensensor mit USB-Strom-Anschluss. Werte kommen per WLAN.
Man könnte auch noch andere Sensoren einbauen, da genügend Platz noch vorhanden ist. Durch den Partikelsensor wird auch schön die Luft angesaugt, sodass sich die Werte recht schnell anpassen.

[LordBitot]

Ich habe mir den ZPHS01B gekauft und das Fazit für den indischen oder chinesischen Hersteller ist nicht so gut:

8-in-1-Luftqualitätssensor. Solide Produktion. Verwendet einen echten STM32L051K8T6-Mikrocontroller (1 Eingang für MUX und 1 Ausgang für UART) und 2 74HC*-Eingangsmultiplexer. MH-Z19E liegt bei (und ich glaube ZH06 auch), aber die anderen 5 AQ-Sensoren und SHT30 sind verlötet und können nicht angesteuert werden.

[olicat]

Hi!

das Fazit für den indischen oder chinesischen Hersteller ist nicht so gut

Die Firma sitzt offenbar in Thailand.
Was genau ist denn Dein Fazit?
Was meinst Du mit "können nicht angesteuert werden"?
Die aktuelle Revision sieht doch wirklich sehr huebsch modular aus?

Anmerkung:
Ich hatte mich vertan. Der Vorredner schrieb vom ZPHS01B - ich war gedanklich aber beim Airgradient-Kombisensor (mit dem beschäftige ich mich gerade stärker).
Sorry!

Oliver

[Ton_vanN]

Vorsicht: keine Äpfel und Birnen vergleichen!

Winsen Kombisensor ZPHS01B (ohne Gehäuse) und AirGradient Open Air Outdoor Air Quality Monitor (mit Gehäuse) sind 2 unterschiedliche Konfigurationen von 2 Herstellern:
Winsen in China/Henan/Zhengzhou bezw. AirGradient in Thailand/Changmai.

[olicat]

Sorry,

das stimmt natürlich. Danke für den Hinweis
Da war ich gedanklich bei Airgradient und somit beim falschen Gerät.

Oliver

[Ton_vanN]

Bei beiden Konzepten einigermassen 'praktische' Zweifel, weil alle Sensoren ein Entwurf haben geignet für Indoor Use, und wir zielen doch auf Jahren Betrieb in Aussenluft?
In Aussenluft & Wetter müssen für solche Sensoren dann erhebliche Schutzmassnahmen hinzugefügt werden.
Nicht nur Wasserschutz-Gehäuse, aber auch z.B. Lüftung und Heizung.
Scheint mir (noch) kritischer als bei Feinstaubmessung.
Sind schon Gedanken/Konzepten dafür, aber wieder etwas zusätzlich und ungeprüft in diese Kombination .......

[olicat]

Hi!

In Aussenluft & Wetter müssen für solche Sensoren dann erhebliche Schutzmassnahmen hinzugefügt werden.

Ich haette nicht damit gerechnet, dass mein WH41 so lange (bald 4 Jahre) draussen funktioniert.
Und der Airgradient-Aussensensor wird fuer den Betrieb draussen verkauft. Da wuerde ich schon erwarten, dass dieser 3-5 Jahre funktioniert.
Laenger waere natuerlich besser!
Aber was will man fuer diesen relativ geringen Preis erwarten?

Beim Airgradient hatte ich meinen Mauszeiger schon ueber den "order"-Button im Shop.
Ich haette den also fast (!) bestellt - wurde dann aber noch vernuenftig, als ich die Versandkosten mit dem zu erwartenden Zoll und Einfuhrumsatzsteuer zusammenrechnete.
Zumal mir natuerlich ein fertiges Geraet nach meinen Wuenschen von Ecowitt deutlich lieber waere ...


Oliver