โครงการวิจัย

การพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัดความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศเพื่อประยุกต์ใช้งานกับสถานีตรวจวัดสภาพอากาศ

Development and Fabrication of low-Cost Capacitive Humidity Sensor for Weather Station

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2567
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการวิจัยและพัฒนา
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2566
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2567
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2566
ประเภททุนวิจัย งบประมาณรายได้
สถานะโครงการ สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่ฒนารารบบวัดควนขึ้นชั้นทันทัทขึ้นอาศที่มีควนแม่นคำสูงเคยออกแบบเขนเซอร์ตรวจวัดความชื้นในอากาศด้วยโครงสร้างอินเตอร์ดิจิทัลคาปาชิทีฟ โดยออกแบบด้วย โปรแกรม MatLab แล้วนำไปสร้างเป็นเซนเซอร์ตรวจวัดความขึ้นสัมพัทธ์ในอากาศ จากนั้นใช้วงจรปรับปรุงสัญญาณทางฟ้า พร้อมการกรองสัญญาณรบกวน ทำงานร่วมกับ Arduino Pro Micro โดยใช้ข้อมูลแรงดันเฉลี่ย อุณหภูมิ และค่าความชื้นจริง เก็บข้อมูล 60 ค่า เพื่อนำมาวิเคราะห์และสร้างสมการ Multivariate Polynomial Regression สำหรับการชดเชยค่าความชื้น โดยเริ่มจากสมการ polynonornial degree 3 ที่สัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้า เพื่อหาค่าความชื้นเบื้องต้น และพัฒนาเพิ่มสมการการชดเชยด้วยอุณหภูมิ (Temperature Compensation) โดยใช้อุณหภูมิที่วัดได้จริงทันที นอกจากนี้ ระบบได้รวมฟังก์ชัน Self-Calbration เพื่อปรับค่าอ้างอิงแบบอัตโนมัติตามสภาพแวดล้อม ณ เวลานั้น ผลการทดลอง พบว่าค่าความชื้นที่วัดได้แสดงผลบนจอ LCD มีความใกล้เคียงกับเครื่องวัดมาตรฐานเชิงพาณิชย์ โดยความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยอยู่ในช่วง +3-596RH ครอบคลุมสภาวะอุณหภูมิตั้งแต่ 20"C ถึง 30"C ทั้งในสภาวะนิ่งและสภาวะเปลี่ยนแปลงแบบรวดเร็ว การตอบสนองของระบบมีความเสถียรและรวดเร็ว โดยระบบสามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงของความขึ้นได้อย่างแม่นยำภายในระยะเวลาไม่เกิน 5 วินาที หลังจากสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง ความแตกต่างของค่าแรงดันไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนความขึ้นสัมพันธ์ (RH96) ยังมีความสัมพันธ์แบบเชิงเส้นดี (linear trend) ตามที่ตั้งสมมติฐานไว้ นอกจากนี้ การเลือกใช้อุปกรณ์ต้นทุนต่ำ เช่น Arduino Pro Micro และวงจรกรองสัญญาณแบบง่าย ทำให้ระบบมีความเหมาะสมต่อการนำไปประยุกต์ใช้งานจริง ทั้งในภาควิจัยทางวิทยาศาสตร์และภาคอุตสาหกรรมเบื้องต้น ในงานวิจัยนี้จึงสามารถสรุปได้ว่าการวัดความชื้นสัมพัทธ์ร่วมกับการชดเชยค่าโดยใช้สมการคณิตณิตศาสตร์ และการวัดอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ ให้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือ และสามารถต่อยอดไปสู่การพัฒนาในอนาคต เช่น การปรับปรุงวงจรให้มีความแม่นยำสูงขึ้น การลด noise โดยใช้ active low-pass fiter แบบ Sallen-Key และการประยุกต์ใช้เทคนิค Machine Learning หรือ TinyMIL เพื่อเพิ่มความสามารถในการเรียนรู้สภาพแวดล้อมได้อย่างอัตโนมัติในอนาคต ทั้งนี้ ข้อมูลจากงานวิจัยนี้ยังเป็นฐานข้อมูลสำคัญที่จะช่วยวิเคราะห์พฤติกรรมของเซนเซอร์เชิงลึกและออกแบบโมดูลวัดความขึ้นต้นแบบสำหรับงานวิจัยและอุตสาหกรรมในระยะยะยะยาว
รายละเอียดการนำไปใช้งาน
เอกสาร Final Paper(s)
  • -

ทีมวิจัย

ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1ยงยุทธ แก้วจำรัสคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาหัวหน้าโครงการ50
2กิตติชัย ชัยเพชรคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย25
3ปฐมพร นะระโตคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย25