Auf dieser Seite finden Sie eine Vielzahl an Informationen zu verschiedenen Hygrometern. In den vorherigen Experimenten haben wir eine Reihe von sechs Aosong DHT22/AM2302 Hygrometern verglichen und sie mit dem Aosong DHT11 und dem Sensirion SHT71 verglichen. Nun haben wir fünf neue Geräte hinzugefügt, um die gängigsten und kostengünstigsten digitalen Hygrometer abzudecken. Wir präsentieren hier nur neue Ergebnisse, für weitere Details lesen Sie bitte die vorherigen Berichte.
Die nun getesteten Geräte sind:
- Aosong AM2302 (auch bekannt als DHT22)
- Aosong AM2320
- Aosong AM2321
- Sensirion SHT71
- Measurement Specialties HTU21D
- Silicon Labs Si7021
- Bosch Sensortec BME280
Das DHT11 ist eine andere Klasse von Sensor mit deutlich schlechteren Spezifikationen und wurde daher aus der weiteren Untersuchung ausgeschlossen. In meinen Tests hat es seine Spezifikationen gut erfüllt, aber ich interessiere mich nur für Geräte, die den gesamten Bereich von 0-100% Luftfeuchtigkeit abdecken können.
Die Geräte und Testapparatur
Aosong AM2302
Der AM2302, auch bekannt als DHT22, ist ein bewährtes Gerät. In den vorherigen Experimenten habe ich zwei Geräte (E & F) verwendet, von denen das Gerät E als das beste von den sechs ursprünglich getesteten ausgewählt wurde.
Aosong AM2320 & AM2321
Das AM2320 ist im Wesentlichen die neueste Version des AM2302 mit der zusätzlichen Option zur Kommunikation über die I2C-Schnittstelle. Es ist etwas kleiner, hat aber die gleiche Pin-Belegung wie das AM2302. Das AM2321 scheint ähnlich zu sein, befindet sich jedoch in einem viel kleineren Gehäuse mit engerem Pin-Raster. Es könnte elektrisch identisch sein, aber es gibt Hinweise auf der Website des Herstellers, dass es möglicherweise bereits durch das AM2322 ersetzt wurde.
Sensirion SHT71
Dieses Gerät ist dasselbe wie in den vorherigen Tests verwendet. Es hat gute Spezifikationen und eine zuverlässige Leistung.
Measurement Specialties HTU21D & Silicon Labs Si7021
Diese beiden Geräte scheinen austauschbar zu sein und werden von verschiedenen Herstellern hergestellt. Sie haben die gleichen Kommunikationsprotokolle und sogar die gleiche I2C-Adresse, so dass sie sich problemlos einsetzen lassen. Der Sensirion SHT21 hat eine ähnliche Spezifikation und Schnittstelle. Diese Geräte haben sich als sehr zuverlässig und genau erwiesen.
Bosch BME280
Dieses Gerät ist einzigartig, da es auch einen Barometer enthält. Für diesen Bericht präsentieren wir jedoch nur die Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten. Es funktioniert möglicherweise auf einem anderen physikalischen Prinzip als die anderen Sensoren hier. Auf der Bosch-Website, im Datenblatt und in Pressemitteilungen konnte ich keine Informationen darüber finden, was genau im BME280 ist. Meine aktuelle Vermutung ist, dass es sich um einen Widerstandssensor handelt, der den elektrischen Widerstand durch eine poröse Folie misst. Es scheint sehr präzise und zuverlässig zu sein.
Die Testapparatur ist grundsätzlich dieselbe wie in den vorherigen Tests. Die Geräte wurden in einem geschlossenen Behälter platziert und mit gesättigten Lösungen bei verschiedenen Luftfeuchtigkeiten kalibriert. Die Temperatur wurde über einen definierten Bereich verändert und die Daten wurden aufgezeichnet.
Ergebnisse
Die folgenden Plots zeigen die Reaktion der Sensoren auf Änderungen der Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Es ist zu beachten, dass die Daten für Gerät G etwas lückenhafter sind als für die anderen Geräte. Bei beiden AM2320-Geräten treten gelegentlich Probleme oberhalb von 50% Luftfeuchtigkeit auf, bei denen keine Daten zurückgegeben werden. Das AM2321-Gerät versagt ebenfalls bei Luftfeuchtigkeiten über 90%. Diese Fehler sind jedoch ungewöhnlich und könnten auf defekte Geräte zurückzuführen sein.
Teil 1: Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit
In den Plots werden die tatsächlichen relativen Luftfeuchtigkeitswerte und die Abweichungen von einer perfekten Kalibrierung dargestellt. Die Herstellerspezifikationen beziehen sich alle auf 25°C, daher werden diese Daten rot markiert. Daten, die bei anderen Temperaturen erhalten wurden, sind blau markiert. Die Ergebnisse für den AM2302 (Geräte E & F) und den SHT71 sind bereits bekannt, während die anderen sechs Geräte neu sind.
Teil 2: Abhängigkeit von der Temperatur
Der AM2302 (DHT22) liefert gute Ergebnisse bei 25°C, aber zeigt eine starke Temperaturabhängigkeit. Das HTU21D hingegen zeigt eine geringere Abweichung bei 25°C, aber eine größere Streuung bei anderen Temperaturen. Die BME280-Geräte zeigen eine gute Kalibrierung und eine geringe Abhängigkeit von der Temperatur.
Teil 3: Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Die Geräte weisen eine komplexe bivariate Kalibrierung auf, die in einem 3D-Plot dargestellt werden kann. Die in den vorherigen Plots gezeigten Kurven sind Querschnitte dieser Oberflächen.
Hysterese
Es wurde auch die Hysterese der Sensoren getestet. Alle Sensoren zeigen eine Tendenz zu niedrigeren Werten, wenn sie kürzlich trockener Luft ausgesetzt waren, und zu höheren Werten, wenn sie kürzlich feuchter Luft ausgesetzt waren. Dieser Effekt ist jedoch bei den meisten Geräten gering und wird bereits in den Messfehlern berücksichtigt.
Temperaturgenauigkeit
Die vergleichende Messung der Temperaturen zeigt, dass alle Sensoren innerhalb von etwa 0,5°C übereinstimmen. Die Bosch-Geräte zeigen jedoch eine größere Streuung und sind leicht durch die Luftfeuchtigkeit beeinflusst.
Reaktionsgeschwindigkeit
Alle Sensoren reagieren schnell auf Änderungen, schneller als die natürliche Änderung der Luftfeuchtigkeit. Der HTU21D und der SHT71 zeigen die schnellsten Reaktionen, während der Si7021 die langsamste Reaktion hat.
Fazit
Der BME280 liefert die besten Ergebnisse und ist der genaueste Sensor unter den getesteten Geräten. Die DHT22-Geräte zeigen eine gute Leistung bei 25°C, sind aber stark temperaturabhängig. Das HTU21D und der SHT71 zeigen ähnliche Fehler und gute Reaktionsgeschwindigkeiten. Der Si7021 ist der langsamste Sensor, aber er liefert dennoch zuverlässige Ergebnisse.
Bitte beachten Sie, dass dies nur eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist. Für weitere Informationen lesen Sie bitte den vollständigen Bericht hier.
