Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche Präziser Baromtetrischer Luftdruck Sensor


von Thomas (Gast)


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Hallo,

ich suche einen möglichst präzisen Luftdruck Sensor (auf z.B. I2c 
breakout board) zur präzisen Messung des ABSOLUTEN Luftdrucks , Bereich 
~ 300-1100 Hpa/mbar.

Aktuell verwende ich einen Bosch BMP180 Sensor (auf einem breakout 
board) angeschlossen an ein Arduino Board was auch einwandfrei 
funktioniert aber die Toleranz beim absoluten Luftdruck ist für meine 
Anforderung nicht ausreichend.

Es gibt noch einen Sensor von Bosch z.B. BMP280 der einen kleineren 
Toleranzwert beim absoluten Luftdruck hat, aber da ich habe keinen 
Anbieter gefunden der diesen bereits mit breakout board und Software 
Lib., bereitstellt.

Da man im Internet natürlich Stunden und Tage mit der Suche verbringen 
kann, dachte ich, ich versuche hier mal mein Glück. Vielleicht kennt 
jemand einen Luftdrucksensor (auf breakout board) der über I2C 
ausgelesen werden kann , und eine Genauigkeit für den absoluten 
Luftdruck <= 1 Hektopascal/ Millibar hat.

Danke im voraus
Thomas

von O. D. (odbs)


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Probiere den Nachfolger des bekannten Klassikers MS5534C namens 
MS5803-01BA. Dieser kann wahlweise SPI oder I2C, erreicht allerdings 
"nur" eine
Genauigkeit von +/- 1,5 mbar bei Raumtemperatur.

http://www.amsys.de/products/ms5803.htm

Deine Forderungen lassen sich mit diesen einfachen Modulen nicht 
erfüllen. Für eine höhere Genauigkeit ist mehr Aufwand erforderlich und 
es wird teuer. Was hast du mit dem Sensor vor, woher kommt deine 
Forderung?

Es gibt für den MS5803 eine Evaluation-Platine mit USB-Schnittstelle. 
Möglicherweise hat irgendeiner der üblichen Verdächtigen auch ein 
Breakout-Board im Angebot, da müsstest du selbst nach suchen. Ansonsten 
lässt sich der Sensor aber auch per Hand oder Heißluft löten, habe ich 
mehrfach geschafft.

von Schreiber (Gast)


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Thomas schrieb:
> ich suche einen möglichst präzisen Luftdruck Sensor (auf z.B. I2c
> breakout board) zur präzisen Messung des ABSOLUTEN Luftdrucks , Bereich
> ~ 300-1100 Hpa/mbar.

bei konstanter Temperatur (=Thermostat und Ofen) und sorgfältiger 
Kalibrierung kann man die Genauigkeit (nicht aber die Auflösung) 
billiger Temperatursensoren enorm verbessern.

Nachteil ist aber, dass man die Kalibrierkurve für jeden Sensor separat 
aufzeichnen muss (dazu brauchts eine kleine Druckkammer und ein 
Referenzmessgerät)

Bei großen Stückzahlen ist das teilweise billiger wie ein besserer 
Sensor.

von Thomas (Gast)


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Oliver Döring schrieb:
> Probiere den Nachfolger des bekannten Klassikers MS5534C namens
> MS5803-01BA. Dieser kann wahlweise SPI oder I2C, erreicht allerdings
> "nur" eine
> Genauigkeit von +/- 1,5 mbar bei Raumtemperatur.
>
> http://www.amsys.de/products/ms5803.htm
>
> Deine Forderungen lassen sich mit diesen einfachen Modulen nicht
> erfüllen. Für eine höhere Genauigkeit ist mehr Aufwand erforderlich und
> es wird teuer. Was hast du mit dem Sensor vor, woher kommt deine
> Forderung?

Sowas... der von mir erwähnte BMP280 hat eine Genauigkeit von 1 mbar und 
kostet nur ein paar Euronen.

>
> Es gibt für den MS5803 eine Evaluation-Platine mit USB-Schnittstelle.
> Möglicherweise hat irgendeiner der üblichen Verdächtigen auch ein
> Breakout-Board im Angebot, da müsstest du selbst nach suchen. Ansonsten
> lässt sich der Sensor aber auch per Hand oder Heißluft löten, habe ich
> mehrfach geschafft.

Warum sollte ich das machen wenn die Genauigkeit 1,5 mbar ist und ich 
einen suche mit <= 1, und I2C breakout board ?

von Gerd E. (robberknight)


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Ein großes Problem bei der genauen Luftdruckmessung sind 
Temperaturschwankungen. Schon eine kleine Temperaturschwankung, wie sie 
z.B. durch die Wärme einer Person oder ein elektrisches Gerät in einem 
Raum entsteht, löst eine Druckänderung in etwa der Größenordnung der 
Genauigkeit der gängigen Sensoren aus.

Die Folge ist, daß Du den Sensor zwar super duper kalibrieren und 
sonstwas kannst, nur hilft Dir das nachher wenig weil der Luftdruck eben 
ständig in diesem Bereich schwankt und damit Anwendungen wie z.B. eine 
genauere Höhenmessung auf Zentimeter-Niveau eben nicht praktikabel sind.

Bei Bosch gibts da ne Appnote zu, bekommt man aber glaube ich nur auf 
Anfrage bei deren Support. In einem der Bosch-Datenblätter wird auf die 
verwiesen.

von Thomas (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Ein großes Problem bei der genauen Luftdruckmessung sind
> Temperaturschwankungen. Schon eine kleine Temperaturschwankung, wie sie
> z.B. durch die Wärme einer Person oder ein elektrisches Gerät in einem
> Raum entsteht, löst eine Druckänderung in etwa der Größenordnung der
> Genauigkeit der gängigen Sensoren aus.
>
> Die Folge ist, daß Du den Sensor zwar super duper kalibrieren und
> sonstwas kannst, nur hilft Dir das nachher wenig weil der Luftdruck eben
> ständig in diesem Bereich schwankt und damit Anwendungen wie z.B. eine
> genauere Höhenmessung auf Zentimeter-Niveau eben nicht praktikabel sind.
>
> Bei Bosch gibts da ne Appnote zu, bekommt man aber glaube ich nur auf
> Anfrage bei deren Support. In einem der Bosch-Datenblätter wird auf die
> verwiesen.

Deswegen haben die einen Temperaursensor der das kompensiert !

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas schrieb:
> Deswegen haben die einen Temperaursensor der das kompensiert !

So leicht ist das nicht: Du hast in einem Raum in der einen Ecke eine 
Person sitzen. Diese Person erhitzt die Luft direkt um sie rum und über 
ihr. Diese Luft dehnt sich aus und erhöht dadurch den Luftdruck im Raum.

Der Sensor sitzt in der anderen Ecke. Dort ändert sich die Temperatur in 
diesem Moment erst mal gar nicht. Damit bekommt der Temperatursensor 
auch nichts von der Temperaturänderung mit.

Dennoch steigt der Luftdruck im gesamten Raum bedingt durch die 
Temperaturänderung durch die Person.

von Thomas (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Deswegen haben die einen Temperaursensor der das kompensiert !
>
> So leicht ist das nicht: Du hast in einem Raum in der einen Ecke eine
> Person sitzen. Diese Person erhitzt die Luft direkt um sie rum und über
> ihr. Diese Luft dehnt sich aus und erhöht dadurch den Luftdruck im Raum.
>
> Der Sensor sitzt in der anderen Ecke. Dort ändert sich die Temperatur in
> diesem Moment erst mal gar nicht. Damit bekommt der Temperatursensor
> auch nichts von der Temperaturänderung mit.
>
> Dennoch steigt der Luftdruck im gesamten Raum bedingt durch die
> Temperaturänderung durch die Person.

Wenn sich der Luftdruck im Raum ändert kann der Luftdrucksensor die doch 
messen, was ist die Logik deiner Erklärung ?

von foo (Gast)


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>Vielleicht kennt jemand einen Luftdrucksensor (auf breakout board) der >über I2C 
ausgelesen werden kann , und eine Genauigkeit für den absoluten
>Luftdruck <= 1 Hektopascal/ Millibar hat.

Willst du etwa CAT-III Landungen mit dem Gleitschirm machen? :)

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas schrieb:
> Wenn sich der Luftdruck im Raum ändert kann der Luftdrucksensor die doch
> messen, was ist die Logik deiner Erklärung ?

klar kann er den veränderten Luftdruck messen.

Nur ist das Messen des Luftdrucks in den allermeisten Szenarien kein 
Selbstzweck ("Juchee, ich kenne den Luftdruck auf soundsoviel hpa 
genau"), sondern man möchte aus dem Luftdruck auf andere Größen 
schließen. Die Höhe dürfte dabei die Gängigste sein. Und genau das ist 
eben nur bis zu einer gewissen Genauigkeit praktikabel.

von Thomas (Gast)


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foo schrieb:
>>Vielleicht kennt jemand einen Luftdrucksensor (auf breakout
> board) der >über I2C
> ausgelesen werden kann , und eine Genauigkeit für den absoluten
>>Luftdruck <= 1 Hektopascal/ Millibar hat.
>
> Willst du etwa CAT-III Landungen mit dem Gleitschirm machen? :)

Nein, aber wenn Dir Lichtabweichung durch atmosphärische Refraktion im 
Bereich Astronomie etwas sagt , kann ich es Dir per Mail erklären ...

Aber eigentlich würde mich auf Antworten freuen von Leuten die zu meiner 
Frage etwas beitragen könnten :-)

von Gerd E. (robberknight)


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Thomas schrieb:
> Nein, aber wenn Dir Lichtabweichung durch atmosphärische Refraktion im
> Bereich Astronomie etwas sagt , kann ich es Dir per Mail erklären ...

ok, andere Anwendung, selbes Problem:

Deine Sterne befinden sich nicht in einer perfekten Druckkammer, die 
Luft über Deinem Teleskop auch nicht.

Der Luftdruck der Luft zwischen Deinem Telekop und dem oberen Ende der 
Erdatmosphäre ist in Realität nur grob so verteilt wie es die Formeln 
beschreiben. Es gibt da je nach Wetterlage deutliche 
Temperaturunterschiede zwischen den Luftschichten und die wirken sich 
eben sofort auf den Luftdruck dort oben aus.

von O. D. (odbs)


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Welcher der beiden Sensoren der bessere ist, kannst du anhand der 
Datenblattangaben nicht entscheiden, weil das nur einzelne Punkte sind 
bei unterschiedlichen Messbedingungen. Da wirst du testen müssen.

Die +/- 1 mbar oder +/- 1,5 mbar sind Werbeangaben der Hersteller, die 
du nur unter idealen Bedingungen erreichen wirst, die aber in der Praxis 
nicht vorherrschen. Im vollen Temperatur- und Druckbereich und mit 
Alterung wirst du bei mindestens +/- 3 mbar landen, eher mehr.

Meine Aussage über die preiswerten Module bezog sich auf eine seriöse 
Genauigkeitsangabe unter realistischen Einsatzbedingungen.

Wenn du mehr Genauigkeit brauchst (wofür?), bleibt eigentlich nur 
Temperatur am Sensor konstant halten oder sehr genau in der Klimakammer 
kalibrieren und anschließend selbst kompensieren. Das Problem der Drift 
durch Alterung ist damit aber noch nicht gelöst.

von O. D. (odbs)


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P.S.: Schau dir für deine Zwecke mal den SP-82 an. Das ist eine reine 
Messzelle, aber der Hersteller bietet auch eine Version mit Elektronik 
und Werkskalibrierung an. Von I2C wirst du dich aber wahrscheinlich 
verabschieden müssen.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> eine Genauigkeit für den absoluten
> Luftdruck <= 1 Hektopascal/ Millibar hat.

Wir haben in unserem Labor einen Luftdrucksensor mit der Genauigkeit
von ca. 1 Pascal (Auflösung 0,1Pascal). Der Preis für das komplette
Meßgerät ist allerdings vierstellig. Gebraucht wird das Gerät zur
Errechnung der Lichtgeschwindigkeit.
Gruss
Harald

von Thomas (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Thomas schrieb:
>
>> eine Genauigkeit für den absoluten
>> Luftdruck <= 1 Hektopascal/ Millibar hat.
>
> Wir haben in unserem Labor einen Luftdrucksensor mit der Genauigkeit
> von ca. 1 Pascal (Auflösung 0,1Pascal). Der Preis für das komplette
> Meßgerät ist allerdings vierstellig. Gebraucht wird das Gerät zur
> Errechnung der Lichtgeschwindigkeit.
> Gruss
> Harald

0,1 Pascal Auflösung ist natürlich eine Hausnummer.

Da ich aber nur Daten bis zu einer Auflösung 0,1 Hektopascal verwenden 
kann, wäre das Ganze dann wohl zu viel des Guten ..:-)

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