Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sensor für Luftpartikel gesucht


von Tetris (Gast)


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Hey, ich suche Anregungen, Tipps und Keywords.
Für z.B. Arduino suche ich einen Sensor, mit dem es möglich ist die 
Größe der Luftpartikel zu messen. Kennt jemand sowas?

von MaWin (Gast)


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Feinstaubsensor

von Schnickelfritz (Gast)


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von Tetris (Gast)


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Danke Leute!
Das war alles was ich brauchte :D

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Tetris schrieb:
> Hey, ich suche Anregungen, Tipps und Keywords.
> Für z.B. Arduino suche ich einen Sensor, mit dem es möglich ist die
> Größe der Luftpartikel zu messen. Kennt jemand sowas?
es gibt es ein ganze Reihe von Messverfahren, mit denen das 
Größenspektrum von Partikeln gemessen werden kann.
- klassische Partikelzähler
- SMPS-Meßsysttem (nix für zu Hause)
https://de.wikipedia.org/wiki/Differentieller_Mobilit%C3%A4tsanalysator
- sogenannte Elkrometer
https://www.tsi.com/products/particle-counters-and-detectors/aerosol-electrometers/aerosol-electrometer-3068b/
- Laserinduzietes Glüchen
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjngoCj-LbiAhVHZlAKHW27ABgQFjAAegQIBRAC&url=https%3A%2F%2Fopus4.kobv.de%2Fopus4-fau%2Ffiles%2F135%2FDissertation_Dankers_Uni.pdf&usg=AOvVaw24d9nTyoNT5XZihXk1pYL0
- Methoden mit unterschiedlichen Lichtquellen und Streuwinkeln zur 
Bestimmung von Partikelspektren
- akustische Partikelmessverfahren  u.a.m.

Die schlechte Nachricht: Alle sind aufwendig
oder wenn sie billig sind, nur sehr ungenau.

Ein klassisches Messverfahren ist der sogenannte Partikelzähler.
Die weltweit bekannteste Fa. überhaupt für solche Technik ist TSI
https://www.tsi.com/products/aerosol-and-dust-monitors/dust-monitors/

Renommierte deutsche Hersteller solcher Geräte: Grimm, Pallas, Topas,
https://www.grimm-aerosol.com/products-en/environmental-dust-monitoring/handheld-pm-monitor/11-d/
https://www.topas-gmbh.de/produkte/lap-340/
https://www.palas.de/de/product/mobilefinedustmonitors
Nachteil: Die können nur Partikel ab ca. 150...250nm Größe erfassen
Damit Nanopartikel messen ist nicht!

In der Umgebung sind aber oft viel mehr Nanopartikel als größere 
Partikel.

Dann gibt es da noch einige solche "Pseudo-Staub-Sensoren", die 
ebenfalls auf dem Prinzip der Partikelzähler basieren aber nicht 
wirklich Partikelspektren analysieren können oder Partikelzahl korrekt 
messen.
http://www.alphasense.com/index.php/products/optical-particle-counter/

oder so was:
https://www.tinytronics.nl/shop/en/sensors/nova-sds011-high-precision-laser-dust-sensor

Als fertige Geräte für den Betrieb in der guten Stuben gibt es auch 
China auch einige solcher Billigssensoren:
https://www.globalsources.com/gsol/I/Environmental-test/p/sm/1159096750.htm#1159096750
https://de.aliexpress.com/item/Handheld-MINI-PM2-5-Detector-Air-Quality-monitor-Dust-particle-counter-PM2-5-Dust-Haze-Measuring/32623955876.html

Die zeigen irgend was an, wenn Staub in der Umgebung ist. Eine 
wissenschaftlichen Anspruch haben die sicher nicht, auch wenn die 
Datenblätter teilweise phantastische Werte liefern.
Wenn dir das ausreicht, dann kannst du diese leicht an einen uC hängen.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Tetris schrieb:
> Das war alles was ich brauchte :D
Hä?  Das glaube ich mal nicht!
Meßtechnik für paar zehntausend Dollar um mal was an Arduino zu pappen?

Oder trollst du nur, dann schade um meine Zeit.

von jemand (Gast)


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U. M. schrieb:
> Meßtechnik für paar zehntausend Dollar um mal was an Arduino zu pappen?

29€. Keine 10000.

Kuckst du hier:
https://www.amazon.de/Ils-Precision-Quality-Detection-Sensors/dp/B0769F81XS

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> jemand schrieb:
> U. M. schrieb:
>> Meßtechnik für paar zehntausend Dollar um mal was an Arduino zu pappen?
> 29€. Keine 10000.
> Kuckst du hier:
> https://www.amazon.de/Ils-Precision-Quality-Detection-Sensors/dp/B0769F81XS
eh du hier so schlaue Ratschläge abgibst, solltest du zuerst lesen, auf 
welche Inhalte sich mein kurzer Kommentar bezog!

Und wenn du dann noch meinen ausführlichen Beitrag oben liest, wirst du 
feststellen, dass du mit deinem Ratschlag, der nicht wirklich einer ist, 
eh zu spät kommst.
Gruß Öletronika

von Wolfgang (Gast)


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Tetris schrieb:
> Für z.B. Arduino suche ich einen Sensor, mit dem es möglich ist die
> Größe der Luftpartikel zu messen.

MaWin schrieb:
> Feinstaubsensor

Der misst gewöhnlich nicht die Größe, sondern die Konzentration in einem 
bestimmten Größenintervall.

Aber sei's drum, vielleicht meint der TO tatsächlich soetwas wie den 
SDS011
Hier gibt es eine vergleichende Untersuchung des LUBW zu einem 
eignungsgeprüften Feinstaubanalysator
https://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/268831/messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf?command=downloadContent&filename=messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf

von Einhart P. (einhart)


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Wolfgang schrieb:
> Aber sei's drum, vielleicht meint der TO tatsächlich soetwas wie den
> SDS011
> Hier gibt es eine vergleichende Untersuchung des LUBW zu einem
> eignungsgeprüften Feinstaubanalysator
> 
https://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/268831/messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf?command=downloadContent&filename=messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf

Dabei wird die Partikelgröße <= 10um untersucht. Leider sind die Werte 
solcher Geräte keine gute Aussage zur Schädlichkeit da auch nicht 
lungengängige Partikel erfasst werden.

Der über Amazon erhältliche Billigsensor soll angeblich Partikel <= 2,5 
erfassen. Ich gehe aber davon aus das auch größere Partikel im 
Messergebnis auftauchen werden.

Mit solchen aussagearmen Messwerten wird dann gern Panik verbreitet.

von Wolfgang (Gast)


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Einhart P. schrieb:
> Der über Amazon erhältliche Billigsensor soll angeblich Partikel <= 2,5
> erfassen.

Das ist der SDS011, der bei der Untersuchung des LUBW gegengemessen 
wurde.
Aber da der TO die Größe der Teilchen messen möchte, wird er damit wohl 
sowieso nicht glücklich, sondern selber die Steusignale auswerten 
müssen.

von ZF (Gast)


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Einhart P. schrieb:

> Dabei wird die Partikelgröße <= 10um untersucht. Leider sind die Werte
> solcher Geräte keine gute Aussage zur Schädlichkeit da auch nicht
> lungengängige Partikel erfasst werden.
>
> Der über Amazon erhältliche Billigsensor soll angeblich Partikel <= 2,5
> erfassen. Ich gehe aber davon aus das auch größere Partikel im
> Messergebnis auftauchen werden.
>
> Mit solchen aussagearmen Messwerten wird dann gern Panik verbreitet.


Der TO hat bisher nicht geschrieben wofür er den Sensor braucht. Für 
Reinraumbeurteilung etwa interessieren nicht nur die lungengängigen 
Partikelgrößenklassen.

von OssiFant (Gast)


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Wenn Du Licht parallel über die Partikel auf einen CCD-/CMOS-Sensor 
fallen lassen kannst, dann kannst Du die Schatten der Partikel bis zur 
Auflösung des Sensors hin vermessen. Das dürfte aber spannend werden, da 
die Dinger sich ja auch bewegen :-)

von OssiFant (Gast)


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Mit Optik kannst Du noch skalieren - spannende Geschichte ...

von OssiFant (Gast)


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Tetris schrieb:
> mit dem es möglich ist die
> Größe der Luftpartikel zu messen

Fällt mir gerade so auf: Meinst Du wirklich die Größe der "Luftpartikel" 
(da bewegen wir uns auf atomarer Ebene) oder die Größe der 
Staub-Partikel in der Luft (was alle annehmen)?

von chris (Gast)


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>Wolfgang schrieb:
>> Aber sei's drum, vielleicht meint der TO tatsächlich soetwas wie den
>> SDS011
>> Hier gibt es eine vergleichende Untersuchung des LUBW zu einem
>> eignungsgeprüften Feinstaubanalysator
>>
>https://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/268831/messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf?command=downloadContent&filename=messungen_mit_dem_feinstaubsensor_sds011.pdf

>Dabei wird die Partikelgröße <= 10um untersucht. Leider sind die Werte
>solcher Geräte keine gute Aussage zur Schädlichkeit da auch nicht
>lungengängige Partikel erfasst werden.

Den Sensor hatten wir hier schon mal einigermaßen ausführlich:
Beitrag "Re: Feinstaubsensor an Microcontroller"

von Schubs (Gast)


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Dann kann man ja auch die Abgase eines  Holzgasmotor überprüfen.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> OssiFant schrieb:
> Wenn Du Licht parallel über die Partikel auf einen CCD-/CMOS-Sensor
> fallen lassen kannst, dann kannst Du die Schatten der Partikel bis zur
> Auflösung des Sensors hin vermessen. Das dürfte aber spannend werden, da
> die Dinger sich ja auch bewegen :-)
Vergiss es! Makropartikel könnte man so noch detektieren.

Aber Feinstaub geht da ganz sicher im Rauschen unter und
Nanopartikel (alles unter ca. 1um) ist nur noch mit Sensortechnik 
detektierbar, die darauf hin speziell gezüchtet ist.

Partikel unter ca. 0,2...0,3um sind gar nicht mehr mit solcher einfachen 
Technologie zu detektieren.

Begründungen liefert die Mie-Theorie
http://webdoc.sub.gwdg.de/ebook/diss/2003/fu-berlin/2002/299/kapitel2.pdf
Vereinfacht: Bei so kleinen Partikeln nimmt die Streulichintensität mit 
der 4. Potenz zum Durchmesser ab!

Wie mißt man so was trotzdem noch:
SMPS-System mit einem Kondensationskernzähler (CPC), der die 
Nanopartikel aufpoppt, so dass diese wieder optisch detektiert werden 
können.

Partikelmeßtechnik ist wirklich nix für Laien mit paar Grundlagen aus 
der Schulphysik. Das sollte man sich mit klugen Ratschlägen mal zurück 
halten.

Gruß Öletronika

von Tetris (Gast)


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U. M. schrieb:
> Oder trollst du nur, dann schade um meine Zeit.

Es ging auch um Stichworte in diesem Thread, deshalb alles gut. Also 
"Feinstaubsensor" war schon viel Wert für mich.
Und danke für deine Zeit! :)

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Mich wundert, dass noch niemand rumgemeckert hat, dass Luft ein 
Gasgemisch ist und es dementsprechend keine Partikel aus Luft gibt.

Beitrag #5857679 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebastian R. schrieb:
> dass Luft ein Gasgemisch ist und es dementsprechend keine Partikel aus
> Luft gibt.
"Ich habe eine hochwertige Gasmischung mit fast 80% Stickstoffgehalt in 
meinen Autoreifen."
Dieser Einwurf zur richtigen Stunde beeindruckt noch immer wieder den 
Einen oder Anderen....  ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Udo S. (urschmitt)


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Lothar M. schrieb:
> "Ich habe eine hochwertige Gasmischung mit fast 80% Stickstoffgehalt in
> meinen Autoreifen."

Und bei Stahlfelgen ist dann nach 2 Monaten auf einmal fast 20% der 
Gasmischung weg, weil sich daraus Rost gebildet hat.

von Sebastian S. (amateur)


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Schau' mal auf der Hauptseite der aktuellen c't (heise.de) nach.
Ich glaube da irgendwas gesehen zu haben.

von Martin (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Und bei Stahlfelgen ist dann nach 2 Monaten auf einmal fast 20% der
> Gasmischung weg, weil sich daraus Rost gebildet hat.

Siehe Nutzungsbedingungen "Nicht erlaubte Inhalte"
z.B. Mutwillige Störung von Diskussionen ("trollen")

Geht als Moderator mit gutem Beispiel voran :-)

von Arno (Gast)


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von Martin S. (sirnails)


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Ich kann zwar nichts beitragen, möchte aber Öltronika für seine Beiträge 
danken.

Davon sollte es definitiv hier mehr geben :-)

von Martin S. (sirnails)


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U. M. schrieb:
> http://webdoc.sub.gwdg.de/ebook/diss/2003/fu-berlin/2002/299/kapitel2.pdf

Das übersteigt selbst Hochschulmathematik um Längen. Ehrlichgesagt bin 
ich kaum schlau draus geworden. Das einzige, das bei mir hängen blieb, 
war die Tatsache, dass gefrorene Partikel fundamental anders verhalten, 
als flüssige, wobei man hier ja mit nahezu idealen Sphären gearbeitet 
hab, um überhaupt die Kugelkoordianten anwenden zu können, und überhaupt 
die DLGs lösen zu können.

Das ist somit eine hoch-theoretische Betrachtung, die zwar eine Tendenz 
aufzeigt, aber faktisch unter Realbedingungen nicht mehr berechnbar ist.

Wolfgang schrieb:
> https://www4.lubw.baden-wuerttemberg.d

Damit ist dann schon deutlich mehr anzufangen :-)

Resümee: Absoluter Schrott diese Sensoren.

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