top of page

ทดสอบเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น ตัวไหนค่าแม่นสุด


การทดลองนี้เป็นการทดลองแบบง่าย อาจส่งผลให้ผลการทดลองที่ได้คลาดเคลื่อนจากความเป็นจริง ใช้กลุ่มตัวอย่าง (Sample) น้อย และอุปกรณ์ที่นำมาเทียบยังไม่ถูกสอบเทียบ โปรดพิจารณาใช้ผลการทดลองนี้เป็นแนวทางการจัดสินใจรอง

จากบทความที่แล้ว ที่ได้นำเสนอบทความ เปรียบเทียบสเปคของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น ไปแล้ว ในบทความนี้จะมาทดสอบเซ็นเซอร์ที่ได้นำเสนอไปในบทความก่อน ในสภาพแวดล้อมใช้งานจริง แตกต่างกัน 4 สภาพแวดล้อม คือ

  1. ห้องแลป (ที่ GLAB)

  2. ในห้างสรรพสินค้า (ยูเนี่ยน มอลล์ ชั้น G)

  3. คาเฟ่ (Depa ชั้น 1 บริเวณทางเข้า)

  4. นอกอาคาร (Outdoor)

โดยใช้บอร์ด AIS 4G board ดึงค่าจากเซ็นเซอร์แล้วส่งขึ้น NETPIE บันทึกลง Shadow แล้ว export ออกมาประมวลผลข้อมูลใน Excel แล้วสรุปผลพร้อมเปรียบเทียบผลที่ได้กับค่าที่ระบุในข้อมูลสเปคเซ็นเซอร์

เตรียมอุปกรณ์ทดสอบ

ประกอบด้วย AIS 4G board เป็นบอร์ดหลักเนื่องจากเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตผ่าน 4G ทำให้สามารถยกไปทดสอบที่ใดก็ได้ที่มีสัญญาณโทรศัพท์ ใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น DHT11, DHT22, AHT20, SHT30 และ DS18B20 (วัดได้เฉพาะอุณหภูมิ)

ในการทดสอบวัดค่า ใช้เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นที่มีขายในท้องตลาด ประกอบด้วย Xiaomi Thermometer 2 และเครื่องวัดอุณหภูมิจากประเทศจีน (มีอยู่แล้วในห้อง GLAB) บันทึกค่าทุก ๆ 1 นาที โดยการถ่ายภาพเทียบเวลามาตรฐาน (อ้างอิงเวลามาตรฐานจากกรมอุทกศาสตร์)

การต่อวงจรสำหรับ DHT11 ต่อเข้ากับขา GPIO29, DHT22 ต่อเข้ากับขา GPIO23, DS18B20 ต่อกับขา GPIO25 ส่วน AHT20 และ SHT30 ต่อเข้ากับขา SDA, SCL ของ ESP32


การเขียนโปรแกรมสั่งงานใช้ VS Code + PlatformIO เลือกบอร์ดเป็น Espressif ESP32 Dev ติดตั้งไลบารี่ AIS 4G board และไลบารี่อื่น ๆ ที่จำเป็นเกี่ยวกับการอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ ตัวโค้ดโปรแกรมที่ใช้ทดสอบฉบับเต็มได้อัพโหลดไว้ที่ maxpromer/temp-humi-compare-pio

ค่าที่ได้จากการวัดส่งขึ้น NETPIE2020 บันทึกค่าลง Shadow ดูข้อมูลจากเมนู Feed ข้อมูลที่ได้ Export ออกมาเป็นไฟล์ CSV เพื่อประมวลผลต่อ

ทดสอบวัดค่าในห้องแลป

การทดสอบวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นในห้องแลปที่ใช้เครื่องปรับอากาศในห้อง 1 ตัว ตั้งการรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 25 องศาเซลเซียส วัดค่าตั้งแต่เวลา 12:22 ถึง 12:31

รูปที่ 4 บอร์ด AIS 4G board พร้อมเซ็นเซอร์ในสภาพแวดล้อมห้องแลป
รูปที่ 5 สภาพแวดล้อมห้องแลปที่ทำการทดสอบ

เก็บค่าจำนวน 10 ค่า ดังนี้

รูปที่ 6 เก็บค่าเครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นในห้องแลป เทียบเวลามาตรฐาน

นำค่าจาก NETPIE และเครื่องวัดอุณหภูมิมารวมกัน ได้ค่าดังนี้

ตารางที่ 1 ข้อมูลดิบอุณหภูมิและความชื้น ณ ห้องแลป (GLAB)

หมายเหตุ. ส่งค่าขึ้น NETPIE ทุก ๆ 10 วินาที ค่าที่แสดงในตารางแต่ละนาทีเกิดจากการเฉลี่ยค่า 10 วินาทีนั้นเป็นแต่ละนาที

ทดสอบวัดค่าในห้าง

สถานที่ทดสอบเป็น ยูเนี่ยน มอลล์ ชั้น G ติดบรรไดเลื่อนฝั่งฟู้ดคอร์ท วัดและเก็บค่าตั้งแต่เวลา 13:17 ถึง 13:26

รูปที่ 7 เก็บค่าเครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นในห้าง เทียบเวลามาตรฐาน

นำค่าจาก NETPIE และเครื่องวัดอุณหภูมิมารวมกัน ได้ค่าดังนี้

ตารางที่ 2 ข้อมูลดิบอุณหภูมิและความชื้น ณ ห้างยูเนี่ยน มอลล์ ชั้น G

หมายเหตุ. ส่งค่าขึ้น NETPIE ทุก ๆ 10 วินาที ค่าที่แสดงในตารางแต่ละนาทีเกิดจากการเฉลี่ยค่า 10 วินาทีนั้นเป็นแต่ละนาที

ทดสอบวัดค่าในคาเฟ่

สถานที่ทดสอบเป็น Depa ชั้น G บริเวณประตูทางเข้า ที่นั่งส่วนคาเฟ่ วัดและเก็บค่าตั้งแต่เวลา 14:18 ถึง 14:27

รูปที่ 9 เก็บค่าเครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นในคาแฟ่ เทียบเวลามาตรฐาน

นำค่าจาก NETPIE และเครื่องวัดอุณหภูมิมารวมกัน ได้ค่าดังนี้

ตารางที่ 3 ข้อมูลดิบอุณหภูมิและความชื้น ณ ที่นั่งคาเฟ่ ชั้น G ตึก Depa

หมายเหตุ. ส่งค่าขึ้น NETPIE ทุก ๆ 10 วินาที ค่าที่แสดงในตารางแต่ละนาทีเกิดจากการเฉลี่ยค่า 10 วินาทีนั้นเป็นแต่ละนาที

ทดสอบวัดค่านอกอาคาร

สถานที่ทดสอบเป็นนอกอาคาร Depa วัดและอ่านค่าเวลา 14:47 ถึง 14:56

รูปที่ 10 เก็บค่าเครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นในคาแฟ่ เทียบเวลามาตรฐาน

นำค่าจาก NETPIE และเครื่องวัดอุณหภูมิมารวมกัน ได้ค่าดังนี้

หมายเหตุ. ส่งค่าขึ้น NETPIE ทุก ๆ 10 วินาที ค่าที่แสดงในตารางแต่ละนาทีเกิดจากการเฉลี่ยค่า 10 วินาทีนั้นเป็นแต่ละนาที

หมายเหตุ2. DHT22 เวลา 14:47 เซ็นเซอร์ไม่สามารถอ่านค่าได้ จึงไม่มีข้อมูล ณ เวลานั้น

แปรผล

การแปรผลใช้ข้อมูลดิบของแต่ละตารางแต่ละค่าเซ็นเซอร์ แต่ละนาที มาเปรียบเทียบกับค่าจากเครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้น Xiaomi Thermometer 2 และเครื่องวัดจีน ได้เป็นความคลาดเคลื่อนในหน่วยองศาเซลเซียสและ %RH ตัดค่าที่ผิดปกติออก จากนั้นจึงนำค่าความคลาดเคลื่อนจากทุกตารางมาเฉลี่ยพร้อมทั้งหาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D.)

พิจารณาเฉพาะ DHT11 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DHT22 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ AHT20 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ SHT30 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DS18B20 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DHT11 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้


พิจารณาเฉพาะ DHT22 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ AHT20 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ SHT30 เปรียบเทียบ Xiaomi Thermometer 2 ค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DHT11 เปรียบเทียบ เครื่องวัดอุณหภูมิจีน เฉพาะค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้


พิจารณาเฉพาะ DHT22 เปรียบเทียบ เครื่องวัดอุณหภูมิจีน เฉพาะค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ AHT20 เปรียบเทียบ เครื่องวัดอุณหภูมิจีน เฉพาะค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้


พิจารณาเฉพาะ SHT30 เปรียบเทียบ เครื่องวัดอุณหภูมิจีน เฉพาะค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DS18B20 เปรียบเทียบ เครื่องวัดอุณหภูมิจีน เฉพาะค่าอุณหภูมิได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ DHT11 เปรียบเทียบ เครื่องวัดจีน ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้


พิจารณาเฉพาะ DHT22 เปรียบเทียบ เครื่องวัดจีน ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ AHT20 เปรียบเทียบ เครื่องวัดจีน ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

พิจารณาเฉพาะ SHT30 เปรียบเทียบ เครื่องวัดจีน ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ได้ค่าความคลาดเคลื่อนดังตารางด้านล่างนี้

สรุปผลการทดลอง

เมื่อนำค่าที่ได้จากการแปรผลมาลงสร้างตารางใหม่โดยใช้ข้อมูลสเปคของเซ็นเซอร์จาก Datasheet มาเทียบด้วย ได้ผลดังตารางด้านล่างนี้

อย่างไรก็ตาม การวัดและทดสอบนี้ได้ทำการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่ไม่ได้ถูกควบคุมมาเป็นอย่างดี รวมทั้งเครื่องมือที่ใช้เปรียบเทียบยังไม่ถูกสอบเทียบค่าที่ถูกต้องมาก่อน จึงอาจจะเป็นสาเหตุให้ผลค่าความคลาดเคลื่อนที่วัดได้จริงไม่ตรงกับสเปคที่ระบุไว้ใน Datasheet

สำหรับท่านที่สนใจเรื่องการสอบเทียบค่าเซ็นเซอร์ การวัด และทดสอบเซ็นเซอร์ ที่ GLAB ให้บริการให้ปรึกษาด้านการสอบเทียบเซ็นเซอร์ทุกชนิด ท่านสามารถเข้ามาปรึกษา GLAB ที่สำนักงานส่งเสริมเศรษกิจดิจิทัล (Depa) ชั้น 2 ได้ทุกวันจันทร์ถึงวันศุกร์ ตั้งแต่เวลา 9 โมงเช้าถึง 6 โมงเย็น โดยมีวิศวะกรประจำแลปที่พร้อมให้คำแนะนำได้ตลอดเวลา



ดู 239 ครั้ง0 ความคิดเห็น

Comments


bottom of page