Kalibrierung der Sensorik 2.0  (Gelesen 4941 mal)

Offline odi

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #20 am: 28.10.2015, 18:40:15
Ich bin sogar froh, dass meine neuen Sensoren bei 99% Halt machen, da Davis in der ersten Zeit der VP1 ein großes Problem mit festsitzender 100% Anzeige hatte. Da ging dann der Wert erst von 100% weg, wenn es mal wieder deutlich unter 80% hatte. Lag an ungeschützten Feuchtesensoren (ohne das heute übliche weiße Häuschen), die durch die Aktivbelüftung verschmutzten und dann nicht mehr von der 100% weichen wollten. Teilweise war sogar die Temperaturanzeige betroffen. Gibts übrigens auch bei Testogeräten dieses Phänomen.

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
« Antwort #20 am: 28.10.2015, 18:40:15 »

Offline heimfried

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #21 am: 28.10.2015, 18:59:14
...
macht es überhaupt einen Unterschied, ob eine Station nun 99% oder 100% rel. LF anzeigt?

Meine Station hat noch nie mehr als 99% angezeigt und mir ist es völlig egal, ob hier nun 99% oder 100% angezeigt werden, denn dieses 1% ist doch völlig zu vernachlässigen und fällt doch im Prinzip in die Messungenaugkeit herein.

Ich würde mir wegen 1% gar kein so Kopf machen.

Das sehe ich auch so.

Man sollte überhaupt im Blick behalten, dass der angezeigte rF-Wert eine Toleranz von 3 - 4 % hat.

Es ist aus physikalischen Gründen messtechnisch sehr schwierig, relative Feuchte nahe 100 % präzise zu messen.
Gruß, Günter

Offline falk

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #22 am: 28.10.2015, 19:13:34

Wie hast Du diese Einstellung vorgenommen? Warum hast Du nicht den Wert um +1% über die Kalibrierungseinstellung  bei WeatherLink genutzt?


Ich empfange die Sensor-Rohdaten mit dem Meteostick direkt von der ISS. Die relative Luftfeuchtigkeit bekomme ich als 12-Bit-Wert mit einer Auflösung von 0,1%. Im Zeitaum von März bis jetzt hatte ich Werte im Bereich von 138 bis 992. Der Faktor 1,01 verschiebt diesen Bereich zu 139 bis 1002 (eigentlich 1000, da ich Übersättigung ausschließe). Geteilt durch 10 und gerundet auf ganze Prozent bin ich im Bereich 14% bis 100%.

Den zusätzlichen relativen Fehler begrenze ich durch diese Kalibrierung auf 1%. Durch eine Addition von 1 hätte ich bei 50% Luftfeuchtigkeit einen relativen Fehler von 2% und bei 25% schon bei 4%.

Bei der Luftfeuchtigkeit orientiere ich mich an den geeichten Wetterstationen in der Nachbarschaft. Wenn diese im Stundenmittel 100% anzeigen möchte ich nicht bei 99% stehen bleiben.

Sollte sich das ganze als Blödsinn erweisen, passe ich einfach meine Konvertierungen an und berechne die Weewx-Datenbank neu.  Die Sensordaten habe ich ja zur Verfügung :)

Offline Holli

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #23 am: 28.10.2015, 19:17:43
Gibts übrigens auch bei Testogeräten dieses Phänomen.
Bei Testo ist die Behebung aber noch teurer als bei Davis ;)

Diese Empfindlichkeit war einer der Gründe, weshalb wir den Testo-Feuchtesensor nur in Ausnahmefällen eingesetzt haben. Zum einen war die Kalibrierung zuverlässig im Eimer, wenn er nur ein einziges Mal im Winter direkt aus dem kalten Serviceauto in einer Schwimmhalle benutzt wurde und sich Kondenswasser am Sensor niederschlug. Dem Assmann ist das egal, da muß man nur so lange warten, bis das trockene Thermometer wieder wirklich trocken und an die Umgebung angepaßt ist.

Und zum anderen konnte man die Kalibrierung nicht mal eben ohne größeren Aufwand zumindest auf Plausibilität prüfen. Beim Assmann ziehe ich den Strumpf vom feuchten Thermometer und warte, bis es abgetrocknet ist. Dann muß es denselben Wert wie das trockene messen. Wenn beide Temperaturwerte plausibel sind, paßt auch der ermittelte Feuchtewert. Damit sind Diskussionen mit "Sachverständigen", die nur mit dem Testo messen und einen Mangel festgestellt haben wollen, ganz schnell beendet.

Und der letzte, für meteorologische Messungen nicht so relevante Grund war unser damaliger hauptsächlicher Einsatzbereich: Private und öffentliche Schwimmbäder. Schwimmbadluft enthält geringe Mengen für Feuchtesensoren ungesunder Stoffe: Clor und Desinfektionsmittel. Die bringen Feuchtesensoren zwar nicht spontan um, aber die Kalibrierung leidet wesentlich schneller als in "normaler" Außenluft.
Dietmar

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Offline odi

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #24 am: 28.10.2015, 21:02:24

Bei Testo ist die Behebung aber noch teurer als bei Davis ;)

Diese Empfindlichkeit war einer der Gründe, weshalb wir den Testo-Feuchtesensor nur in Ausnahmefällen eingesetzt haben. Zum einen war die Kalibrierung zuverlässig im Eimer, wenn er nur ein einziges Mal im Winter direkt aus dem kalten Serviceauto in einer Schwimmhalle benutzt wurde und sich Kondenswasser am Sensor niederschlug.



Bei meiner VP1 bin ich dann irgendwann auf die Englische DWD-Wetterhütte umgestiegen von der aktiven Davis-Hütte, danach war Schluss mit 100%-Problemen.

« Letzte Änderung: 29.10.2015, 03:58:53 von odi »

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
« Antwort #24 am: 28.10.2015, 21:02:24 »

Offline Flexsn

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #25 am: 29.10.2015, 22:13:23
Guten Abend,

Damit das Thema nicht aus den Rudern läuft, würde ich kurz ein Fazit bilden.

zu Top 1 "neuer Regenmesser":
Hier werde ich weiter testen, um für den neue Messbecher einen Kalibrierungswert zu bekommen.

zu Top 2 "100% rel. Luftfeuchte":
Ihr habt mich überzeugt, dass das fehlende Prozent unerheblich für die Datenqualität ist. Ich werde keine Kalibrierung vornehmen.

zu Top 3 "abweichende Innenwerte":
Ich schrieb an den Support, dass die Innentemperatur um +3K abweicht und erhielt als Antwort:

"Hello,
 
This is actually normal if the backlight is on, and mentioned in the manual. You can lower the internal temp manually by doing the following:
 
1) Press the Temp button until the cursor is on Inside Temp
2) Press the 2nd button
3) Press and hold the Alarm button until the Inside Temp stops flashing
4) Adjust the temp with the Arrow buttons
5) Press the Done button when finished"

Allerdings nutze ich die Displaybeleuchtung nicht. Da muss ich nochmals nachfragen.

Lg Holger
Liebe Grüße
Holger

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Offline Holli

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #26 am: 29.10.2015, 23:31:21
Allerdings nutze ich die Displaybeleuchtung nicht. Da muss ich nochmals nachfragen.
Brauchst du nicht. Daß der Logger Wärme erzeugt, die den Innensensor verfälscht, und von allen Loggern der IP-Logger am stärksten, kannst du auch hier erfahren.

Da die Innentemperatur aber kein bißchen wetterrelevant ist, juckt das nur wenige. Mich auch nicht.
Dietmar

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Offline TheWeather

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #27 am: 30.10.2015, 01:51:55
 :D Die Innentemperatur ist sowieso an jedem Punkt im Raum unterschiedlich. Oben rechts im Wohnzimmer, unten links in der Küche - die Temperaturen werden jedesmal verschieden sein, solange die Heizung einigermaßen funktioniert.

Dort, wo die Konsole steht, ist sowieso meist kein geeigneter Ort, die Innentemperatur "generell" zu erfassen.

Wenn dann noch die "Innenbeleuchtung" brennt, erzeugt das zwar keinen riesigen Temperarurunterschied, aber die Versorgungsspannung der Station sinkt wahrscheinlich und damit kommt der "Spannungsdurchgriff" zum Tragen, der sich offensichtlich auch bei einigen Wetterstationen auf die sonstige Elektronik (z.B. Spannungs-Referenzen) auswirken kann, so dass es zu einer Änderung von Messwerten kommen könnte - die Beleuchtung selbst und die Erwärmung sind da nur Nebeneffekte - das Problem liegt meist im damit verbundenen Spannungsabfall der Versorgungsspannung, wobei schon 1% (4,99 V statt 5,00 V) Verfälschungen bei sensiblen Sensoren im %-Bereich ausmachen könnten.

Also: Wenn "Beleuchtung ein" oder "Beleuchtung aus" einen Qualitätsunterschied in den Messwerten erzeugt, dann vorsichtshalber immer "aus" wählen. Das hätte ich zwar bei einer Davis nicht erwartet, aber wenn's nun mal so ist, wäre das die erste Maßnahme zur Kontrolle.

Gruß Hans

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Offline Holli

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #28 am: 30.10.2015, 06:36:13
:D Die Innentemperatur ist sowieso an jedem Punkt im Raum unterschiedlich. Oben rechts im Wohnzimmer, unten links in der Küche - die Temperaturen werden jedesmal verschieden sein, solange die Heizung einigermaßen funktioniert.
Ganz so schlimm ist es nicht. Natürlich gibt es ein paar völlig ungeeignete Stellen: Die Fensterbank, über der Heizung, die Außenwand oder eine Innenwand zu einem unbeheizten Raum. Ansonsten sind aber die meisten Stellen geeignet, jedenfalls bei traditioneller Anbringung des Heizkörpers unter dem Fenster. Durch die aufsteigende Warmluft bildet sich eine (sehr langsame) Luftwalze, die die Raumluft ausreichend durchmischt. Am Fenster bildet sich eine kleine weitere Luftwalze, die im Idealfall verhindert, daß die Kaltluft vom Fenster in den Raum fällt. Dadurch ist die Temperatur in einem Raum außer an Stellen, an denen die Luftwalze durch Möbel behindert wird, relativ homogen.

Zitat
Dort, wo die Konsole steht, ist sowieso meist kein geeigneter Ort, die Innentemperatur "generell" zu erfassen.
Wo steht die Konsole denn "meist"?  :P Die VP2 kann man auch sehr gut hängen.

Grundsätzlich sind die meisten Stellen außer den oben genannten gut geeignet. Auf schnelle Temperaturänderungen reagiert die Konsole wegen ihrer großen thermischen Masse sowieso so gut wie nicht.

Zitat
Wenn dann noch die "Innenbeleuchtung" brennt, erzeugt das zwar keinen riesigen Temperarurunterschied, aber die Versorgungsspannung der Station sinkt wahrscheinlich und damit kommt der "Spannungsdurchgriff" zum Tragen, der sich offensichtlich auch bei einigen Wetterstationen auf die sonstige Elektronik (z.B. Spannungs-Referenzen) auswirken kann, so dass es zu einer Änderung von Messwerten kommen könnte - die Beleuchtung selbst und die Erwärmung sind da nur Nebeneffekte - das Problem liegt meist im damit verbundenen Spannungsabfall der Versorgungsspannung, wobei schon 1% (4,99 V statt 5,00 V) Verfälschungen bei sensiblen Sensoren im %-Bereich ausmachen könnten.
Halte ich bei der Davis für unwahrscheinlich. Die Konsole kann auch mit Batterien betrieben werden (habe ich nie wirklich ausprobiert, ist in Verbindung mit einem Logger wohl auch kaum sinnvoll), und da ist die Spannungsdifferenz zwischen "neu" und "fast leer" um etliche Größenordnungen größer.

Auch LEDs erzeugen Wärme, und der Innensensor ist in der Konsole so dämlich positioniert, daß er nicht von der unten nachströmenden Raumluft getroffen wird, sondern in der aufsteigenden erwärmten Luft sitzt. Dazu kommt die Abwärme des Loggers, der ganz unten in der Konsole eingebaut wird und so maximal zur Erwärmung beiträgt. Irgendwer hier hat das Problem mal gelöst, indem er den Logger aus der Konsole genommen und mit Einzeladern an den entsprechenden Pins angeschlossen hat. Hat funktioniert, sieht aber sicher nicht toll aus.

Die Abwärme des Loggers dürfte im Mittel relativ konstant sein und der dadurch verursachte Fehler sich relativ gut mit einem Referenzthermometer und der Kalibrierfunktion wegkalibrieren lassen, vor allem, weil der typische Meßbereich des Innensensors im Vergleich zum Außensensor eher klein ist. Bei -15°C würde sich die Abwärme wesentlich stärker auswirken und die Temperatur trotz Kalibrierung nach oben verfälschen als bei den typischen 13-15°C, die ein Innensensor normalerweise minimal mißt.

Gegen die Erwärmung durch die Beleuchtung gibt es nur zwei Mittel: Entweder dauerhaft an lassen und ebenfalls wegkalibrieren oder dauerhaft aus lassen. Beides zusammen geht nicht.
Dietmar

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
« Antwort #28 am: 30.10.2015, 06:36:13 »

Offline Flexsn

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Re: Kalibrierung der Sensorik 2.0
Antwort #29 am: 31.10.2015, 20:28:26
Guten Abend Dietmar,

Zitat
Die Abwärme des Loggers dürfte im Mittel relativ konstant sein
So ist es. Ich habe das jetzt einige Tage zu unterschiedlichen Zeiten beobachtet. Die Abweichung beläuft sich auf rund +3,6K sowie rund -9% rel. Luftfeuchte.

In dem Wissen um die Werte, werde ich keinerlei Justierung vornehmen.

Habt noch einmal vielen Dank für Eure Fachkenntnis und geduldige Beratung.

Lg Holger

P.S.: Einem eigenen Denkfehler bin ich auf den Leim gegangen. Ich nahm immer an, dass die zentrale Technik für den Logger in dem kleinen, außenliegenden schwarzen Kästchen mit der grünen LED ist. Das ich zuvor den Logger durch Abnahme des Batteriedeckels direkt in die Konsole steckte, hatte ich nach 8 Wochen schon vergessen.
Liebe Grüße
Holger

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