Auflösung der Sensoren vs. Messwerte

[Matthias]

Hallo!

Die Auflösung der erfassten Sensor-Messwerte des air-Q sind alle viel höher (genauer) als die angegebene Auflösung des jeweiligen Sensors. Wie kommt es dazu?

Liebe Grüße
Matthias

[Matthias]

EIn Beispiel:

Die Auflösungen des CO-Sensors und des Feinstaub-Sensors sind bspw.:

Kohlenmonoxid - CO
Auflösung:
0,05 mg/m³ (0 – 180 mg/m³),
1,6 mg/m³ (>180 mg/m³)

Feinstaub - PM1
Auflösung: 1 µg/m³

Die Messwerte weisen aber viel genauere Werte auf:

[Merlin [air-Q]]

Hallo Matthias,

diese "genaueren" Auflösungen ergeben sich dadurch, dass die Webdaten ja gemittelte Live Daten sind. Bei einem Feinstaub Wert von 1 µg/m³ und einem von 2 µg/m³ kommt dann halt 1,5 µg/m³ heraus. Bei dem CO werden wir der Übersichtlichkeit halber vielleicht etwas abschneiden, aber das mit dem Feinstaub sieht ganz ok aus.

Liebe Grüße
Merlin

[Matthias]

@Merlin-air-Q Ah ja, stimmt, macht Sinn, danke. Da hätte man drauf kommen können. 🙃
In den Live-Daten sind die Feinstaub-Werte ja auch ganzzahlig.

Aber müssten z.B. die Werte zu O3, SO2, und CO im Screenshot bei einer Auflösung von

O3: 0,4 µg/m³ (0 – 1.100 µg/m³)
SO2: 0,9 μg/m³ (0 – 1.600 μg/m³)
CO: 0,05 mg/m³ (0 – 180 mg/m³)

dann nicht bei

O3: 20,8 μg/m³
SO2: 155,7 μg/m³
CO: 0,65 mg/m³

liegen?

Oder werden die Live-Daten auch über einen gewissen Zeitraum gemittelt?

Ich hoffe, ich bin nicht zu lästig mit meinen vielen Fragen. 😅

LG
Matthias

[Karen]

Die Zahl der Nachkommastellen gibt nicht die Genauigkeit des angezeigten Meßwertes an. Oft ist es hilfreich, wenn man eine Nachkommastelle mehr hat, als die Genauigkeit hergibt, um die Tendenz zu sehen, ob es mehr bei dem einen oder anderen Wert liegt.

Auch in anderen Bereichen ist das üblich. Ein Meßschieber im Maschinenbau zeigt zum Beispiel zwei Nachkommastellen an (also auf 1/100 mm), aber er mißt niemals genauer als auf 1/10 mm. Für Messungen auf 1/100 mm genau braucht man eine Bügelmeßschraube.

[Matthias]

Der Punkt ist hier ja nicht die Genauigkeit, sondern die (digitale) Auflösung, also in welchen Schrittweiten der gemessene Werte wiedergegeben werden kann.

Angenommen, wir haben einen Messschieber mit 160 mm und es stehen 6 Bits zur Verfügung. Dann haben wir eine Auflösng von 160 mm / 2^6 = 2,5 mm.
Dann kann der Messschieber eine Länge von 13,1 mm gar nicht anzeigen, da nur die Werte 0 mm, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12,5 mm, 15 mm, ... zur Verfügung stehen. D.h., er wird 12,5 mm anzeigen (müssen), obwohl die Messgenauigkeit eigentlich viel höher wäre.

Oft ist es auch umgekehrt, dass die Messgenauigkeit schlechter ist als die "Ablesegenauigkeit" (Auflösung), wodurch es zu einer Pseudogenauigkeit kommt.

Ersteres ist, was ich oben gemeint habe. Wenn die Auflösung einer Messgröße 0,05 mg/m³ beträgt, kann es einen Wert von 0,66 mg/m³ eigentlich ja gar nicht geben (sofern es sich um den Momentanwert handelt und ich die angegebene Auflösung richtig verstanden habe).

[Matthias]

Wenn man die Bits gleichmäßig verteilt, wären die möglichen Werte eigentlich 1,25 mm, 3,75 mm, 6,25 mm, 8,75 mm, 11,25 mm, 13,75 mm, 16,25 mm, ... Dann wäre die max. Abweichung vom angezeigten Wert am geringsten, was bei geringen Auflösungen eine Rolle spielt. Ist eine Frage der Implementierung, aber die Sprünge müssten ja (mind.) in der Höhe der Auflösung sein (2,5 mm oder 0,05 mg/m³). D.h., sowohl den Wert 0,77 mg/m³ als auch 0,78 mg/m³ könnte es dann bspw. doch eigentlich gar nicht geben:

Aber vielleicht habe ich hier auch einen Denkfehler.

[Matthias]

Die Frage vielleicht nochmal konkret zum obigen Screenshot gestellt:
Wie kann es bspw. für CO den Wert 0,77 mg/m³ als auch den Wert 0,78 mg/m³ geben, obwohl die Auflösung für CO laut Datenblatt 0,05 mg/m³ beträgt?
Sind das keine Momentanwerte oder habe ich das mit der "Auflösung" falsch interpretiert?

[Karen]

@Merlin-air-Q hat in seinem Beitrag am 28.02.2024 geschrieben, daß es gemittelte Daten sind, die da angezeigt werden. Es sind also keine einzelnen Momentanwerte.