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ESP8266+ESP32+RISC-V 日記

AOSONG HR202L の湿度特性を求める

秋月で1個200円、AliExpressだと10個で$6程度で販売されている湿度センサAOSONG HR202L

扱いにくいこともあり、あまり製作記事が見当たらなかったので、この湿度センサを使って湿度を測ってみようと、書き始めました。


第2章 AOSONG HR202L の湿度特性を求める

前回、HR202Lが温度の変化によって、どの程度、湿度測定結果に影響するのかを示す温度係数を求めました。

第2章となる今回は、第1章で算出した温度係数を使って、HR202Lのインピーダンス(抵抗値)から、湿度値を算出するための換算式を導出します。

まだ、第1章を読まれていない方は、下記の第1章を、ご覧ください。

前回(第1章)の記事:湿度に対する温度係数を求めた

再びデータシートのグラフ

再び、良く分からないデータシートに戻ります。下図は、データシート上のHR202Lの特性表の数値をExcelに転記し、グラフ化したものです。

横軸は、湿度、
縦軸は、抵抗値を20 logでdBに変換します。
エクセルには「=20*log(抵抗値kΩ,10)」のように入力します。

7本のグラフは、0℃から30℃まで5℃おきの湿度に対するセンサの抵抗値。ただし、誤って10 * logで計算したため、縦軸の数値は半分になっています。

グラフの色の違いは、温度です。

そこで、前回、算出した温度係数を利用し、全てのグラフを、0℃の湿度値に換算してみます。

まるで魔法? 惑星直列!(曲がっているけど)

ちょっと、感動しませんか?

仕上げに、Excelの機能で近似式を表示してみます。

誤って10logで計算したため、yは半分の値となる。使用時はyを2倍してください。

上図内の式の変数xに湿度を入力すれば、抵抗値を求めることが出来ます。


x軸 y軸 入れ替え技

変数のxとyを逆にしたいときは、グラフの縦軸と横軸を入れ替えて、グラフを作成しなおしてから近似式を再作成する方法が、実は最も簡単です(期待させてしまって申し訳ありません)。

誤って10logで計算したため、xの値は半分にして入力ください。

センサの抵抗値を前述の式でdBkΩに変換し、上図内の式のxへ代入すると、0℃換算した湿度hum0を得ることが出来ます。

また、0℃換算した湿度hum0に、現在の温度÷2.15を減算すれば、現在の温度における湿度値humが得られます。

かんたんHR202Lの測り方

  1. HR202Lの抵抗値を得る
  2. デシベルに変換する 20 * log(抵抗値,10)
  3. 上図のxへ代入し、0℃換算湿度hum0を得る
  4. hum0 – 現在の温度÷2.15で、現在温度の湿度値を得る

※HR202Lを分かりやすく簡単に使うための方法です。
※温度係数や、換算式を用いることで、測定精度は劣化します。

「なんだ。HR202L、簡単じゃん。」

と、思った方は、第3章をお読みいただく必要はありません。簡単ですので。

「Excel、便利ね。」

はい。次回も、まだまだExcelが活躍します。

まだ、終わりじゃないのね。。。

by bokunimo.net


次の第3章はこちらです。

「AOSONG HR202L の湿度特性を求める」への6件の返信

10 * log と書いてある部分は、20 * logが適切な方法です。ここでの目的には影響ありませんが、誤っていることに気づいたので、メモしておきます。
デシベルの状態で電圧や電流との加減算を行わない限り影響はありませんが、気になる方は 20 * log に合わせて計算式などを作り直してください。

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