Précision du capteur de température de la Davis VP2

[fafou]

Bonjour,

Dans ma découverte théorique de la VP2, (je regarde les spec techniques des capteurs), j'ai quelques doutes sur la précision de la sonde de température de la VP2 comme elle est indiquée sur les documents disponibles sur le site de Davis.

Si on se base sur les spec de Davis ici : http://www.davisnet.com/product_documents/weather/spec_sheets/6152_62_53_63_SS.pdf et que l'on regarde la Figure 1. "Temperature Accuracy" à la fin du document, on voit que la précision est la suivante :

Température : -40°C, -30°C, -20°C, -10°C, 0°C, 10°C, 20°C, 30°C, 40°C, 50°C

Précision : 1.6°C, 1.4°C, 1.1°C, 0.9°C, 0.7°C, 0.5°C, 0.35°C, 0.35°C, 0.4°C, 0.65°C

En lisant le blog ici où l'on voit que la capteur de température est un Sensirion SHT11 : http://vantagepro2.meteo-quimper.fr/vantage-pro-2/la-sonde-thermohygro-vantage-pro-2/, et si je regarde la datasheet de ce capteur ici : http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf

Alors la précision est la suivante :

Température : -40°C, -30°C, -20°C, -10°C, 0°C, 10°C, 20°C, 30°C, 40°C, 50°C

Précision : 2.3°C, 2.0°C, 1.7°C, 1.4°C, 1.15°C, 0.8°C, 0.55°C, 0.55°C, 0.8°C, 1.15°C

Je me demande comment la précision de la sonde Davis peut être meilleure que celle du capteur qui la compose. A y regarder de plus près, la précision annoncée dans les spec de Davis ressemble plus au capteur Sensirion SHT15 mais ce n'est pas celui-ci qui est embarquée.

Même si ce n'est pas le bout du monde, je suis surpris par cette différence et je pense plutôt que la vrai courbe "accuracy" du capteur Davis est plutôt celle de la datasheet Sensirion SHT11. Qu'en pensez vous ?

A+

[fafou]

Le sujet n'a pas l'air de passionner les foules . Personne n'a d'avis sur le sujet?

Merci

A+

[Sebaas]

Attend que ChristianP passe par là, il va t'en claquer 12 pages /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

Car le sujet est intéressant!

[Yohan-83]

Oui il faut attendre que le maître des instruments passe ici, car ça m'intéresse aussi /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[fafou]

Ok merci à tous les deux. J'attends donc l'arrivée des spécialistes en la matière pour commenter le sujet.

A+

[ChristianP]

Oui j'avais vu ça aussi pour l'ancien capteur d'avant 2006 d'origine meilleur que les SHT11 sur une bien plus grande partie de la gamme. Davis donnait aussi une meilleure courbe que celle du fabricant.

Soit Davis intègre une correction dans le programme de la station comme pour l'anémo, soit Davis bénéficie d'une sélection des meilleurs composants SHT11 par le constructeur, soit Davis améliore la mesure à l'aide d'un montage électronique.

Le problème, c'est que dans dans les forums, certains ont comparé des SHT11 face à du matériel pro (y compris en France face à des Pt 100) et on retrouve de gros écarts surtout par températures négatives comme indiqué par Sensirion, mais dans d'autres cas pas d'écarts aussi importants.

Comme dans les forums on rapporte plutôt souvent le négatif que le positif, c'est peut-être un biais d'échantillonnage. Nous n'avons pas des milliers de capteurs Davis pour vérifier ce qu'il en est, ce sont peut-être les exceptions qui confirment la règle d'une amélioration réelle par rapport à la doc générale de Sensirion.

En fait le plus simple, ce serait de demander à Davis pourquoi ces courbes sont différentes.

[fafou]

J'ai trouvé un sujet similaire en Anglais ici : http://www.weather-watch.com/smf/index.php/topic,56815.0.html

Fuzzi a vu le même problème concernant les spécifications du capteur Sensirion et les spécifications indiquées par Davis. Elles ne correspondent pas. A priori la question a été posée à Davis et leur réponse est de calibrer la mesure de température avec la console. Ce n'est pas vraiment la réponse attendue, Davis doit être au courant de cette incohérence de spécification mais n'a pas l'air de le reconnaitre officiellement et répond juste de calibrer la température. Pour en revenir à cette calibration, c'est un offset ajouté ou soustrait et vu que la précision de la sonde de température n'est pas linéaire en fonction de la température, je me dit qu'elle n'est pas forcément optimale. De plus pour une sonde donnée si la précision varie soit en positif, soit en négatif en fonction de la température, l'intérêt d'un offset sur toute la plage de la température n'aurait pas beaucoup de sens.

D'ailleurs je me demande si même en lisant la précision d'une sonde à une température de référence donnée (par exemple 10°C), est ce que celle -ci sera constante. Je veux dire : est ce qu'avec la même sonde on pourrait lire un coup 9.8°, un coup 10.3° un coup 10.1°, un coup 10.0° (incertitude variable à 10°C) bref avoir une variation dans la plage de précision ou bien lira t'on toujours 10.2° par exemple (incertitude constante à 10°C). Merci de votre retour à ce sujet.

De plus et comme le dit Fuzzi, comment calibrer une sonde si on n'a pas de référence de température. L'exercice parait impossible pour la majorité d'entre nous, c'est dommage.

A+

[fafou]

Merci ChristianP pour ton intervention

Soit Davis intègre une correction dans le programme de la station comme pour l'anémo

Peux tu donner quelques précision sur la correction faite pour l'anémomètre. Sinon pour la température, je ne vois pas trop comment cela pourrait se faire. D'ailleurs si tu as des informations sur la précision des sondes (voir mes questions sur mon commentaire #7 précédent) cela m'aiderait à savoir si une correction logicielle pourrait être appliquée.

soit Davis bénéficie d'une sélection des meilleurs composants SHT11 par le constructeur

Peut être mais pas certain pour la raison suivante. Il est plus que probable que les capteurs SHT10, SHT11 et SHT15 soient les mêmes puces vu qu'elles ont la même datasheet. Dans ce cas là, en fin de prod chez Sensirion, les capteurs sont testés et étiquetés SHT10,11,15 en fonction de leur précision. Donc, si Davis recevait les meilleurs, je m'attendrai à ce qu'ils soient marqués SHT15 et non SHT11.

soit Davis améliore la mesure à l'aide d'un montage électronique

La température est lu directement sur le Sensirion par leur pseudo comm I2C et vu qu'il n'y a pas d'électronique autour du Sensirion, je ne vois pas comment cette solution serait possible.

Le problème, c'est que dans dans les forums, certains ont comparé des SHT11 face à du matériel pro (y compris en France face à des Pt 100) et on retrouve de gros écarts surtout par températures négatives comme indiqué par Sensirion, mais dans d'autres cas pas d'écarts aussi importants.

Comme dans les forums on rapporte plutôt souvent le négatif que le positif, c'est peut-être un biais d'échantillonnage. Nous n'avons pas des milliers de capteurs Davis pour vérifier ce qu'il en est, ce sont peut-être les exceptions qui confirment la règle d'une amélioration réelle par rapport à la doc générale de Sensirion.

D'accord avec toi la dessus.

En fait le plus simple, ce serait de demander à Davis pourquoi ces courbes sont différentes.

Finalement à la lecture de ta réponse, je leur ai envoyé un mail et posé la question. Si J'ai une réponse la semaine prochaine je vous tiens au courant. On verra si il me réponde comme à Fuzzi en me disant de calibrer la sonde.

Merci

A+

[ChristianP]

S'ils te répondent n'importe quoi, demande en public sur la page Facebook de Davis, ils ne pourront pas se défiler si tu y postes une image de leur courbe et celle de Sensirion.

Pour l'anémo, ils ont déterminé en soufflerie une correction en fonction de la direction du vent qui est intégrée à partir du firmware 1.82. Sans cette correction, l'anémo surestime dans certaines directions et sous-estime dans d'autres. En fouillant ce forum tu trouveras plus d'infos détaillées.

L'électronique pour améliorer la courbe du Sensirion pourrait se trouver sur la carte de l'ISS qui a aussi son propre firmware, mais je ne sais pas s'il est assez évolué pour intégrer ce genre de correction. Si Bruno de Météo Shopping passe dans le coin, il pourra mieux nous renseigner.

Et oui, c'est le problème, un composant peut donner des T trop basses à certains niveaux de la gamme et trop hautes à d'autres. Sinon quand la sonde donne 10.2° au lieu de 10° à T stabilisée, sans histoire de constante de temps, elle ne donnera pas une autre mesure.

Il faut se méfier des différences visibles en "instantané" hors T très stabilisée (même dans mon congélateur ce n'est pas assez stable, c'est très difficile de vérifier ma Vantage Vue tellement elle est lente (vu qu'on ne peut pas séparer le capteur), car la variation de T dans le congélateur est encore trop rapide pour elle, mais pas pour une Pt 1000, ce qui génère des écarts importants sans rapports avec l'étalonnage)

Si on veut sa courbe de corrections sans référence, comme il existe des écarts différents rapportés par les utilisateurs du numérique, il faut demander d'entrée un capteur Davis avec un certificat NIST et x points fixes nécessaires pour son secteur (pas la peine de demander du -15° pour une installation à Toulon), où alors demander à son revendeur Davis d'envoyer le capteur dans un labo accrédité pour obtenir ces x points de contrôle.

Mais bon sauf gros moyens pour renvoyer régulièrement la sonde dans un labo, il vaut mieux quand même pouvoir vérifier une éventuelle dérive (Pour une bonne référence, voir le sujet sur le datalogger Comet + Pt 1000 ). Par contre il faudra un 3 ème capteur pour vérifier que le capteur de référence ne dérive pas lui-même (malgré le fait que ce soit rare sur des Pt 100 ou 1000, ça arrive), car quand il y a un changement entre la référence et le Davis, il faut bien trancher avec une 3 ème mesure. C'est aussi pour cette raison que dans le réseau US haut de gamme (USCRN), il y a 3 pt 1000 par abri maintenant en permanence ou 3 abris (ventilés méca) avec 3 pt 1000 pour les "anciennes" installations.

C'est difficile de comparer des valeurs "instantanées" avec des sondes aux constantes de temps différentes sur le terrain, même sous 6 m/s constant avec les capteurs à quelques mm l'un de l'autre, on relève des écarts dus à la différence de réactivité et non à la différence d'étalonnage, voir le SHT75 face à la Pt 1000 :

Moyenne/1 mn des échantillons de 10s :

http://sphotos-f.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash3/1233147_211859495645526_2024621478_o.jpg

Moyenne/5 mn des échantillons de 10s :

http://sphotos-h.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-frc3/1262897_211859492312193_2145473955_o.jpg

Le mieux ce sont des T stabilisées à divers points de T avec une ventilation pour équilibrer au mieux les capteurs différents (d'autant plus avec le composant contre le support + filtre Davis) et dissiper d'éventuels biais radiatifs même dans le noir.

[fafou]

Merci pour les infos. Très intéressant la page sur le comet S0111 (/topic/80640-datalogger-comet-s0111/?hl=%2Bdatalogger+%2Bcomet+%2B1000'>http://forums.infoclimat.fr/topic/80640-datalogger-comet-s0111/?hl=%2Bdatalogger+%2Bcomet+%2B1000)

Concernant le temps de réponse de la sonde, je ne comprends pas la façon dont est indiquée le temps de réponse de la sonde :

Pour la PT1000TG8, il est indiqué : t63 < 1 min, t90 < 3 min (temperature step 20 °C) : que veut dire t63 et t90 ?

idem sur la doc du Sensirion pour le temps de reponse, il indique t63 compris entre 5s et 30s. Leur definition de t63 =Time for reaching 63% of a step function ne m'aide pas beaucoup.

Si tu as plus d'info la dessus cela m'intéresse.

Par contre il faudra un 3 ème capteur pour vérifier que le capteur de référence ne dérive pas lui-même

Est ce que cela doit être un troisième capteur différent des deux autres ou bien est ce que le deuxième et le troisième capteur pourraient être identiques (PT1000TG8) et connectés sur un connect SO121 par exemple ?

C'est difficile de comparer des valeurs "instantanées" avec des sondes aux constantes de temps différentes sur le terrain, même sous 6 m/s constant avec les capteurs à quelques mm l'un de l'autre, on relève des écarts dus à la différence de réactivité et non à la différence d'étalonnage, voir le SHT75 face à la Pt 1000 :

Effectivement je n'avais pas pensé à cela. C'est à considérer également si on veut comparer des pommes avec des pommes.

Le mieux ce sont des T stabilisées à divers points de T avec une ventilation pour équilibrer au mieux les capteurs différents (d'autant plus avec le composant contre le support + filtre Davis) et dissiper d'éventuels biais radiatifs même dans le noir.

Une fois les deltaT mesurés à différents points de Température et vu que l'incertitude n'est pas linéaire en fonction de la Température, comme peut on calibrer aux mieux une sonde Davis sur lequel il n'y a qu'un offset qui sera appliqué à toutes les températures. Dans ton cas, tu dis sur le topic du comet que l'offset est de -0.2°F. Dans tes tableaux où tu indiques les detaT entre tes capteurs, on peut voir que ce DeltaT est très faible ce qui veut dire que tu as bien calibrée la sonde . Par contre on ne sait pas à quelle température les mesures ont été faites, un ordre de grandeur serait intéressant. Ce même type de test serait intéressant à des basses températures (<=0°C) ou l'on sait que l'incertitude augmente et donc que l'offset aura moins d'impact (si j'ai bien tout compris).

Questions subsidiaires :

que veut dire incertitude 95 % dans des tableaux du topic comet ?

As tu pu calibrer ta sonde Davis à différentes températures entre -10°C et +30°C avec les 2 Pt1000 servant de référence ?

Sinon un grand merci pour tes informations, c'est très instructif.

[ChristianP]

Là c'est le temps mis pour que la sonde affiche 63% (valeur non prise par hasard : http://users.skynet.be/hvac/Principe/455.htm , qui permet donc à elle seule de déterminer d'autres temps pour une variation plus complète) d'un changement instantané réel de 20° (par ex, tu sors une sonde stabilisée dans un frigo à 0°, dans la pièce à 20°. t90 = temps pour 90% de la variation de 20°) dans ce cas sous la ventilation donnée de 1 m/s dans l'air (attention parfois c'est dans l'eau) qui est la dernière norme pour la mesure météo (parfois c'est encore donné sous 5 m/s et ce n'est pas toujours précisé. Il faut bien voir que pour obtenir 1 m/s de vent moyen sous abri MF au niveau de la sonde, il faut environ 10 m/s de vent moyen à 2 m du sol hors de l'abri, ce qui n'est pas le plus courant. Je n'ai pas ça aujourd'hui à 2 m avec des rafales à plus de 80 km/h à 16 m)

J'insiste sur les histoires de constantes de temps, car c'est très important pour la mesure et les comparaisons dans la réalité (hors labo) où la T est rarement assez stabilisée, une constante de temps pouvant compenser ou accentuer des problèmes d'étalonnage et/ou d'abri météo/de site.

Une Pt 100 MF du réseau, donc classique avec le gainage inox, a une constante de temps sous 5 m/s de 30", de 1' 40" sous 1 m/s et jusqu'à 8'30" sous 0 m/s (63%).

La même sonde MF livrée avec un gainage en verre, trop fragile pour un réseau, mais utile pour effectuer des tests, affiche une constante de temps de 30 à 35" sous 0 m/s (15" pour 1 m/s), soit près de 8' en moins que celle du réseau ! L'abri classique ayant lui même sa propre constante de temps, ça n'arrange pas les choses. Par exemple, une constante de 31' avec la sonde réseau + le Socrima à coupelles sous 0 m/s (d'où la nécessité pour comparer, de filtrer/moyenner assez pour annuler l'effet des différentes constantes.)

On imagine donc bien que dans les abris classiques, la T affichée à l'instant t n'est pas le plus souvent la vraie T de l'air qui peut varier dans la réalité de plusieurs degrés en 1 mn surtout par beau temps l'été, sans aucun changement de nébulosité et de masse d'air (on peut le vérifier dans les abris fortement ventilés méca avec une sonde très rapide. Avec mon montage maison, on peut le voir même avec un capteur numérique SHT75 qui n'est pas très loin de la rapidité de la thermistance nue d'avant 2006. Il existe des graphes de ce genre de variations dans ces forums, mais aussi pendant le passage de l'abri Davis ventilé à 2.5 m/s à l'abri Young ventilé à 6 m/s ici (ce ne sont pas les variations les plus importantes en 1 mn, c'est très classique), http://sphotos-a.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash2/169922_109030655928411_485137272_o.jpg , à comparer avec la T de la même thermistance nue Davis dans l'abri Stevenson MF au même moment, c'est l'abri qui lisse simplement plus la T avec sa constante de temps et le fait qu'il coupe du vent : http://sphotos-b.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash3/680506_109030735928403_1252576726_o.jpg , mais elle est encore bien bruitée comparée à une T Davis analogique ou numérique avec support + filtre Davis où il y a peu d'écart entre les maxi et mini dans une seule minute.

Oui pour vérifier, tu peux utiliser 2 exemplaires de capteurs identiques et avec 2 exemplaires de dataloggers (vu que le datalogger peut avoir un problème hors sonde, il vaut mieux éviter un seul datalogger à x sondes). L'idéal c'est qu'ils ne proviennent pas tous de la même série (en cas de mauvaise série, ce qui arrive en mesure.)

Pour la comparaison avec les Pt 1000, ce n'était qu'un exemple face à l'analogique (dans le Young ce jour-là la gamme allait de 12° à 22°), et non face au SHT11 numérique. S'il y avait eu des changements sur le reste de la gamme cet hiver par rapport l'analogique Davis, je l'aurais indiqué à la suite.

Si tu regardes sur la page FB de ma station tu pourras voir d'autres comparaisons et celle-là avec plus de 30 000 valeurs entre -2°et 20°, mais pas par rapport au numérique :

http://scontent-b-ams.xx.fbcdn.net/hphotos-ash3/3449_115037625327714_964426984_n.jpg, voir d'autres photos et plus de détails dans les commentaires des photos de cet album:

http://www.facebook.com/media/set/?set=a.115037565327720.24112.100004644305349&type=1

En fait j'ai peu testé le numérique SHT11, juste vite fait au tout début de la console numérique. Il est reparti rapidement dans sa boîte, car j'ai constaté rapidement que son montage qui augmente la constante de temps, ne permettait pas de le bricoler, pour coller assez aux mesures des Tx/Tn des thermo manuels MF, ni aux Tx Davis avec mon capteur Davis d'avant 2006 optimisé pour suivre les valeurs finales des manuels, qui ici sont relevées avec un composant Davis nu et sans support, ni filtre Davis (ça me permet de relever plus de 95% des Tx et Tn à +-0.2° près des valeurs des thermo manuels MF sur toute la gamme mesurable ici. Par rapport au calibrage moyen, il n'y a pas plus de 0.2° d'écart entre -20° et 40°, que je ne traite pas dans Excel (seule solution pour corriger quand ce n'est pas régulier, vu que sur la console, on ne peut entrer une correction pour une T et une autre pour une autre T), car les constantes de temps génèrent bien plus de différences dans la réalité d'un abri sur le terrain et que j'ai toujours les thermo manuels en plus d'autres capteurs pour détecter le moindre écart anormal.

Ensuite j'ai testé indirectement un autre SHT11 dans les T négatives avec la Vantage Vue, mais bon comme on ne peut pas isoler et déplacer le capteur, je ne peux pas savoir si la sous-estimation des Tn (très légèrement trop froides dans mon cas) est due à l'ensemble de la Vue ou au composant seul, mais je n'ai pas relevé les écarts énormes possibles de la doc, annoncés pour -20° dans mon congélateur (je n'ai plus la valeur en tête, il faudra que je retrouve le fichier, mais je sais que j'avais jugé ça négligeable, par rapport aux problème dans les Tx l'été sans assez de vent, dû à l'ensemble, je me suis concentré sur l'amélioration de l'abri de la Vue.)

En attendant que je communique d'autres infos spécifiques aux écarts dans les T négatives avec d'autres essais du dernier SHT11 reçu cet été et du SHT75 il y a peu, tu peux regarder dans la page FB de ma station, certaines comparaisons, en commençant pas le début pour comprendre certains de mes raccourcis plus tard, ça te donnera une idée générale (les commentaires sont le plus souvent dans les photos concernées)

http://www.facebook.com/meteobesse.stationmeteo

Incertitude 95%, ça signifie que 95% des écarts observés sont dans la fourchette donnée pour les conditions données de moyenne (ou non) instantanée donnée, dans les abris donnés, ce n'est donc pas par rapport à l'incertitude absolue.

[Canada Goose]

Question bonus : si l'HR déconne, est-ce que cela veut dire que la T déconne ?

[ChristianP]

Pour le capteur analogique, non, pour le numérique pas obligatoirement, mais c'est bien plus possible. Pour le numérique on est obligé de changer les deux, même si qu'un seul paramètre est en panne, vu qu'ils sont intégrés.

Pour le SHT75, je suis content de mon filtre maison pour le moment, car il a résisté au brouillard mouillant et épais, il pleuvait de l'abri méca (à 6 m/s, ça en fait de la condensation sur le capteur et dans l'abri), tellement c'était mouillé. Le lendemain bon comportement aussi avec les 127 mm tombés très rapidement. Il est sorti de la condensation avant l'ancien capteur et avant que le capteur de Leaf présent dans l'abri MF (pour analyser le comportement des capteurs de HR), soit sec.

[ChristianP]

La courbe de mon premier capteur numérique SHT11 face à la Pt 1000 dans un congélateur d'environ 450 l. C'est donc le plus vieux capteur numérique ici qui date des débuts de la V2 numérique, celui remis rapidement dans sa boîte.

Comme indiqué auparavant, la constante de temps de ce montage Davis (composant soudé contre le support massif avec pas mal de noir + le filtre), est lamentable (voir les valeurs aux temps dans le tableau sur le graphe à comparer avec celles du tableau du SHT75)

Donc probablement un calibrage simple à appliquer de + 0.3° sur cet exemplaire.

Un SHT75 avec mon montage maison, plus rapide que la Pt 1000 est très bon (la T est descendue un peu plus bas, car je n'avais pas vu que j'avais activé la congélation )

A noter que la console ne peut suivre la chute du SHT75 au début, elle n'affiche aucun changement pendant 1 mn, elle reste à la T avant l'entrée dans le congélateur (ça arrive aussi parfois avec SHT11 Davis surtout sans filtre. On dirait qu'à partir d'un certain niveau de changement important de T, la console temporise l'affichage bien au-delà des 10s), d'où la chute/montée verticale (le palier final de la courbe vers 26°, n'est pas valable après sortie du congélateur, il y avait du rayonnement indirect important avec du soleil dans certaines parties au sol. Il ne faut jamais déterminer un palier en dehors du noir, car les capteurs différents se comportent de façon différente avec le rayonnement diffus et réfléchi et il existe des écarts sans rapport avec l'étalonnage)

Le SHT11 pratiquement neuf de la dernière V2 de cet été dans le congélateur face à la pt 1000.

Donc avec le SHT11 de la Vue, ça fait 3 composants qui sont loin d'afficher des énormités une fois la T stabilisée, le problème provient surtout les constantes de temps.

On remarquera sur les différentes courbes, que même le redémarrage du congélateur qui produit du froid relativement lentement, suffit à générer des écarts à cause des constantes de temps différentes et non à cause de l'étalonnage.

A mon avis, bien des écarts anormaux qui sont rapportés dans les forums, sont en rapport avec les constantes de temps différentes avec des T non assez stabilisées dans la réalité, surtout que le vent joue aussi (même avec un anémo à l'arrêt entre 0.5 m/s et 0.0, on ne voit rien, mais ça change les écarts de T).

Même dans un congélateur, ce n'est pas toujours évident de trouver "le palier" réel de T avec des sondes trop lentes comme le SHT11 + montage Davis.

Le composant lui-même n'a pas de problème de constante, c'est la même que pour le SHT75, c'est bien le montage qui génère des différences. L'ancien capteur avec son filtre est plus lent que la Pt 1000, mais pas autant que le SHT11, car la thermistance est dégagée du support, mais j'ai vu que sur la fin, Davis collait la thermistance contre le support pour le recouvrir de vernis. Perso, je la redressais. Mais bon sans support et sans filtre, c'est encore mieux et c'est le top à 6 m/s, elle est pratiquement toujours en équilibre avec la T de l'air qui circule dans l'abri.

[fafou]

Merci Christian pour toutes les informations sur la constante de temps, sur les sondes et sur ta page facebook. Impressionnant le nombre de capteurs sur ton site de Besse sur Issole.

J'ai regardé les différents courbes de température de ta page Facebook. Effectivement, entre les mesures faites avec les PT1000 et celles faites au capteur de la Davis (analogique ou numérique (SHT11 ou SHT75)), je ne remarque pas de grosse différence mettant en évidence l'incertitude des sondes Davis par rapport à une PT1000 et surtout c'est bien compliqué à comparer vu que les températures ne sont pas stabilisées. Comme tu le dis, la constante de temps est vraiment prédominante et en plus ne permet pas vraiment de comparer les températures de sonde différentes.

Ce que je retiens de tes essais.

• La constante de temps pour la température dépend : du capteur , de son implémentation (comme sur la Davis avec le SHT11 par défaut ou le SHT75 comme tu l'a mis) et de l'abri méteo.
• Le meilleur système (sonde + abri) a l'air d'être le système le plus réactif et celui qui donne les Tx les moins élevés.
• l'abri Davis ventilé a l'air de surévaluer les Tx par rapport aux autres abris (au moins Stevenson et Young)
• La Davis Vantage Vue modifiée avec les 10 coupelles semble à un meilleur niveau que la VP2.

Par contre je vois que l'abri Stevenson et Young sont en classe 4 alors que les autres abri sont en classe 2, est ce que tu as déjà constaté une vrai différence de température selon la classe de l'abri ?

Entre tous tes abris météo (Stevenson, Davis (ventilé et non ventilé), Young, Socrima, Vantage vue), est ce qu'un abri se démarque des autres ?

Sur le dernier post que tu as mis avec la première courbe du SHT11, comme la constante de temps de la sonde Davis SHT11 est extrèmement lente j'aimerais savoir comment et quand a été mesuré le -0.3°C à -20.4°C ainsi qu'à 22.9°. A priori c'est ce -0.3° qui a permis de calibrer la sonde avec +0.3°C donc cela m'intéresse de comprendre.

Sinon quelques photos sur le montage maison avec la SHT75 sur ta page facebook seraient super intéressant. Est ce que le fait de monter la sonde sans le filtre Davis dessus peut avoir malgré tout des inconvénients dans d'autres circonstances (humidité , froid, etc...) ?

Merci

Cordialement.

[ChristianP]

Le meilleur système (sonde + abri) a l'air d'être le système le plus réactif et celui qui donne les Tx les moins élevés.

C'est parce que l'abri est ventilé méca et bien conçu que ce système réactif est bon (il existe de mauvais abris ventilés méca, moins bons que des abris normaux, comme celui-ci testé il y a des années par MF : http://education.meteofrance.com/content/2010/1/21985-43.JPG , qui surchauffe en Tx un peu plus qu'un Cimel déjà déconseillé par la DSO. Il faut le faire avec une ventilation méca !)

En fait, les T instantanées avec une Pt 1000 inox et encore plus avec un capteur plus rapide (donc pas avec le SHT11 et le montage Davis) dans les forts rayonnement avec un abri méca, sont parfois (mais pas en moyenne) plus hautes du fait que l'abri qui améliore la constante de temps et change l'air en permanence, laisse apparaître des variations de micro-échelle qu'on cherche à éviter pour la météo/climato (des variations réelles de T sur quelques mm dans l'abri, jusqu'à 100 m à l'extérieur) invisibles dans un abri à ventilation naturelle. L'abri renvoie donc régulièrement des Tx plus fortes que dans un abri normal surtout ici où la couverture du sol et le relief très proche ne sont pas homogènes.

Comme on évite de représenter cette échelle, on doit moyenner la T / 5mn comme aux US dans les abri méca au lieu de 1 mn, norme OMM pour définir les T instantanées, Tx, Tn avec un capteur Pt 1000 ou 100 inox.

Si on enregistre la Tx avec un capteur rapide dans un abri méca en échantillonnant /1 s comme sur la Monitor 2, c'est pire, car les Tx sont encore plus chaudes que /10 s (il y a même des écarts de Tx avec l'interface qui enregistre que sur 2.5 s et qui ratent les Tx vues par la console /1 s. C'est comme pour les rafales de vent, la norme OMM c'est une moyenne /3 s, MF mesure sur 0.5 s, les rafales sur 0.5 s sont donc régulièrement plus fortes en 0.5s qu'en 3 s)

Les Tx avec une sonde rapide dans un bon abri méca sont donc parfois trop chaudes, non pas parce que l'abri surchauffe, mais parce qu'il permet de capter la moindre variation de T (aux belles saisons surtout avec un sol bien sec et fort rayonnement où l'influence de la T du sol peut générer des variations très importantes par convection de micro échelle et compenser plus facilement la réduction de fond de l'erreur d'abri)

Le filtre + le montage Davis est un bienfait pour un abri méca à cause des limites de la console Davis, qui ne permet pas de sélectionner la moyenne nécessaire pour déterminer les Tx, Tn, T instantanées sur la console, mais il est préjudiciable pour une installation dans un abri standard dans un site bien dégagé, car il va trop lisser certaines Tx (qu'il va donc voir trop froides) et certaines Tn ( trop chaudes), du moins quand on veut comparer les mesures au réseau MF (Dans l'absolu c'est moins le cas, vu que les T MF sont un peu trop chaudes en Tx et un peu trop froides en Tn, car les abris introduisent des biais radiatifs, donc un tel capteur Davis nous rapproche de la vraie T de l'air sans avoir à s'équiper d'un abri méca)

Pour les stations au sol plus cloisonnées de notre réseau <= à la classe 3 cloisonnée, le montage Davis + filtre est efficace vu qu'il va réduire les erreurs de représentativité et d'abri. Les pics sont plus importants dans ces classes qu'en classe 2 et 1 (Je parle des vraies classes 2 et 1, avec de la végétation courte de moins de 25 cm dans un rayon suffisant pour la classe donnée, vu que dans les faits, il y a des classes 2 ou même 1 sur le papier qui sont 4 sur le terrain à cause de ce paramètre non respecté sur une surface suffisante dans les 10 m. Pour ceux qui pensent que l'écart est négligeable sur une station très dégagée, demandez à Ludo42 si un champ de maïs dans une partie du rayon de 10 m, ne génère pas des écarts du niveau de la classe 4 quand le vent vient de ce champ qui offre pourtant un très bon dégagement.) où l'air est plus homogène avec le brassage (moins de dispersion des valeurs avec le brassage)

L'abri Davis ventilé a l'air de surévaluer les Tx par rapport aux autres abris (au moins Stevenson et Young)

Attention dans mon cas, l'abri Davis ventilé méca était en site classe 4 (c'est l'installation, l'emplacement qui est classe 4 et non l'abri) d'où l'écart avec le Young méca et le Stevenson en site classe 2.

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Le but du jeu était justement de savoir si l'abri Davis ventilé méca pouvait limiter assez les défauts d'une installation dans ce site classe 4 par rapport à un abri MF, Davis à ventilation naturelle et par rapport à l'abri méca Young tous en classe 2 (classe 1 et 2 pour la T, c'est la même incertitude due au site)

Le Davis méca 24h/24h améliore la mesure mais pas assez, même en réduisant l'erreur d'abri, on voit que l'air est foncièrement réchauffé dans un site trop cloisonné, même quand il est naturel et au cours de ce mois de juillet "humide" pour la région, le plus pluvieux depuis au moins 20 ans.

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L'écart entre l'abri Davis ventilé méca et le Young placés ensemble en classe 2 actuellement en septembre avec des rayonnements bien plus faibles qu'en juin/juillet, est négligeable. Le montage Davis est bénéfique en laissant la T moy /1 mn, j'ai déterminé que le lissage du montage correspond à une moyenne / 7 mn du Young + une sonde rapide !

Donc pour moi l'abri Davis 24h/24h + sonde Davis actuelle lissante est à conseiller même en classe 1 ou 2, il améliore clairement la mesure en France, mais je ne le conseille pas sur un toit (non végétalisé) dégagé, car la convection l'emporte souvent par vent calme sur un toit artificiel pratiquement toujours sec par définition hors période de pluie. Il vaut mieux un 7714 + noir interne sur un toit pour profiter de l'air neuf arrivant latéralement et moins aspirer l'air qui monte directement du toit + chaud.

Sinon la mesure au meilleur rapport précision /prix pour éviter de surchauffer les Tx, c'est l'abri 7714 intérieur noir + sonde Davis avec filtre, vu que qu'avec une Pt 1000 les résultats sont déjà remarquables face à l'abri Davis méca en classe 4.

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On voit d'ailleurs que l'abri MF Socrima à coupelles aussi en classe 4 est moins bon, comme il l'était déjà dans les essais OMM face à l'abri 7714 standard :

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Mais attention, c'est toujours pareil, si on ne lisse pas assez la T dans un abri méca (ou dans un abri à bonne réactivité) avec une sonde assez rapide, on ne voit pas souvent l'amélioration nette sur le fond, à cause des pics captés avec l'aide de la ventilation méca et d'une meilleure réactivité :

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La classification réelle du site est fondamentale (plus que celle sur le papier chez MF). Le site d'une station a bien plus d'importance que la précision du capteur et son abri, d'autant plus avec une ventilation naturelle. Mais bon ce n'est pas parce qu'une station est classe x, qu'elle l'est pour toutes les valeurs et dans toutes les directions de vent et dans toutes les conditions. Parfois ça ne concerne que les Tn, parfois que certaines directions du vent, ou que certains moments sans rapports fréquents avec les Tx et les Tn. La classification est faite surtout pour comparer les valeurs en temps réel.

Par ex ici, par vent de tendance Est, pas de différence significative en Tx, vu que c'est un secteur assez dégagé pour les 2 classes.

De plus au fil du temps une même classe peut générer des écarts différents ( Ici l'ombre portée par la forêt qui pousse et gagne du terrain chaque année, les écarts vont se réduire progressivement avec trop de sol ombragé proche dans l'axe de la brise et avec plus de stock d'eau dans la végétation plus abondante près de la station. Je n'observe déjà plus les écarts fréquents de plus de 3° en Tx que je récoltais il y a 10 ans (record de +4° d'écart en Tx pour 35 m de distance)

Les -20.4° ont été captés dans le congélateur avec la Pt 1000, les capteurs séparés de 2 cm. C'est la valeur au moment où les paliers sont atteints et comparables quand les 2 capteurs sont en équilibre. Je n'ai pas le choix du palier vu qu'on ne règle pas un congélateur à une valeur fixe à 0.1° près pendant longtemps. C'est le redémarrage qui est réglé. La T remonte ou baisse de 2° entre les déclenchements du compresseur, donc même si la variation est lente par rapport à celle dehors dans l'air sous abri météo, il faut chercher pour chaque cas à quelle valeur et à quel moment, les deux capteurs sont en équilibre, alors que la T varie dans la réalité du congélateur, ce qui n'est pas le cas avec un caisson d'étalonnage où c'est plus simple, plus précis et donc plus rigoureux.

Le palier de 22.9° a été capté avec les mêmes sondes pendues dans une pièce noire, sans présence humaine dans la maison. Ce jour là avec une T beaucoup plus stable que dans le congélateur.

Je n'ai pas calibré le capteur SHT11 concerné, c'est la valeur brute et je ne l'ai pas fait à la suite, vu qu'il est reparti dans sa boîte, car je n'ai pas encore prévu de l'installer.

Le montage du SHT75 est pourtant en photo sur FB et dans ce forum aussi dans le sujet sur le SHT75 avec l'explication pour le branchement et le filtre.

Il n'y a pas assez longtemps que j'ai installé ce composant, donc je n'ai pas de recul, mais je suis confiant avec le double filtre autrement plus efficace que le simple filtre Davis qui est troué en comparaison et non étanche aux mini-saletés, d'autant plus qu'il se comporte bien dans les fortes humidités actuelles dans le Young ( la forte ventilation avec de la condensation, démolit rapidement les capteurs de HR comme le Davis et son filtre standard insuffisant même pour un abri classique), le brouillard mouillant, dans un épisode de fortes pluies abondantes. S'il y avait eu une faille, vu qu'il est bien plus fragile que que l'ancien, il serait déjà mort et il ne sortirait plus rapidement de la condensation, que le capteur Davis SHT11 d'origine assez neuf ( et surtout pas avant que le capteur de mouillage soit sec) et qu'un autre ancien capteur d'avant 2006 avec un filtre en goretex.

Un filtre réduit la constante de temps, mais comme il fait corps avec le composant de HR lui même plus rapide (8 s) que la T, la HR de mon montage est plus réactive que la HR SHT11 Davis dans l'abri ventilé méca Davis. Le filtre respirant évite les saletés et le dépôt d'eau de condensation sur l'élément sensible, tout en laissant le passage de la vapeur d'eau qu'on cherche à mesurer.

Enfin on verra ça plus objectivement d'ici 1 à 2 ans, durée de vie d'un capteur de HR (chez MF on change le composant de HR tous les deux ans et moins pour certains après vérification au bout d'un an. Le problème le plus fréquent, c'est le temps mis pour sortir de condensation au fil du temps, les écarts peuvent être énormes par rapport à la réalité et par rapport à un capteur neuf qui a déjà du retard dans un abri normal qui garde un stock d'eau de condensation pendant longtemps surtout sans vent )

[fafou]

Merci pour tous les renseignements. Cela répond à mes questions mais j'avoue que cela devient un peu compliqué surtout quand tu dis

Mais bon ce n'est pas parce qu'une station est classe x, qu'elle l'est pour toutes les valeurs et dans toutes les directions de vent et dans toutes les conditions. Parfois ça ne concerne que les Tn, parfois que certaines directions du vent, ou que certains moments sans rapports fréquents avec les Tx et les Tn. La classification est faite surtout pour comparer les valeurs en temps réel.

Ce n'est pas grave pour autant . Avec toutes tes informations et ta page FB, je comprends mieux la mesure de température, l'importance de l'abri et de son emplacement, l'importance de la constance de temps de la sonde et comment étalonner au mieux cette sonde. Sinon pour information Davis n'a pas répondu à ma question sur les courbes "accuracy" de leur site et du site Sensirion. Je vais les relancer.

Cordialement

Fafou.

[fafou]

Bonjour,

Finalement le service support de Davis m'a répondu et m'a dit qu'il utilisait une méthode de correction (sans plus de détail) qui permettait au capteur de se comporter comme le SHT15 de Sensirion en terme de précision. Cette méthode de correction m'apparait toujours mystérieuse mais je n'attend pas plus d'information de Davis.

A+

fafou

[meteo-quimper]

Salut

La correction se fait au niveau de la carte electronique de l'iss, à la fin de la fabrication de la carte un firmware est injecté dans le composant atmel (5), le firmware permet de configurer la fréquence radio de l'étage de sortie (1): fréquences EU ou US, le firmware permet également d'appliquer une correction suivant la sonde utilisée: sonde analogique avant 2006, sonde numérique après 2006 (SHT11), sonde inox 6470...

Des améliorations sont apportés au firmware régulièrement, la version actuelle est la version 2.0

[fafou]

Bonjour MeteoQuimper,

Je suis d'accord avec toi la dessus. Mes doutes ne sont pas à ce niveau là. Vu que le SHT11 renvoie une température à l'ISS, quel algorithme de correction peut être appliqué par l'ISS pour améliorer l'incertitude de cette température renvoyé par le SHT11. Est ce basé sur d'autres paramètres type humidité,pression, vitesse du vent, est ce basé sur des tables de correction pré enregistrées suite à des mesures sur un panel de sonde SHT11, est ce des calculs de statistiques pour minimiser l'incertitude, etc..... Bref cela me turlupine et je me demande toujours ce qu'il est réellement possible de faire pour corriger ce type d'incertitude de mesure de température ? Sinon pourquoi mettre la SHT11 ou la SHT15, tout le monde mettrait la moins cher c'est à dire la SHT10 dans leur équipement en prétextant que des corrections permettent d'améliorer l'incertitude au même niveau que la SHT15. Pourquoi Sensirion ferait trois gammes de sondes dans ce cas là ? Bref Je suis toujours dubitatif sur ce que fait réellement la VP2 à ce niveau là.

A+

fafou

[Vidot]

Bonjour,

Peut-on vraiment monter un capteur SHT15 à la place du SHT11 sur les stations Vantage ? La correction logicielle apporté par Davis pour le SHT11 ne risque t-elle pas de perturber les mesures du SHT15 ?

(mais je vois apparemment d'après les tests de christian que ce n'est pas le cas en comparaison avec une pt1000)

Autre question, le SHT75, n'est-il en faite qu'un SHT15 monté sur une platine avec un connecteur ?

Merci de vos réponses

[fafou]

En toute rigueur et si Davis fait vraiment une correction logicielle sur la mesure de température, il faudrait savoir quel type de correction est faite pour savoir quel serait l'impact sur une sonde SHT15 (précision encore meilleure ou moins bonne). J'ai quand même le sentiment que la précision sera meilleure dans tous les cas.

Pour la SHT75, oui c'est la même puce que le SHT15 mais sur un support différent qui inclus la capacité de découplage. Cela rappelle les capteurs sur ebay qui sont décrits dans ce récent topic : /topic/83052-changement-de-la-sonde-de-temperature-humidite-de-la-vantage-pro2/'>http://forums.infoclimat.fr/topic/83052-changement-de-la-sonde-de-temperature-humidite-de-la-vantage-pro2/.