私は大気質センサーに取り組んでいます。そのうちのいくつかは電気化学ガスセンサーです。背景として、これらのセンサーは、バイアス電圧を印加し、センサーを流れる電流を測定するポテンシオスタット回路によって刺激されます(通常、ナノアンペアのオーダー)。センサーを流れる電流の量は、センサーがさらされたターゲットガスの濃度に関係します。電流はまた、圧力、相対湿度、温度、およびクロスセンシティブなガスへの曝露にも関連しており、私の存在の悩みの種です。
従来、データモデリングアプローチを使用して、センサーから測定された電流をセンサーメーカーの推奨に基づいてターゲットガスの濃度として解釈していました。これを行うには、清浄な空気に対する応答を温度範囲で測定し、その特性を使用して、特性評価されたベースライン応答からの偏差をターゲットガスへの暴露に起因すると解釈します。
参照機器も、制御された濃度のガスにセンサーをさらす手段もないため、そのモデルの品質を実際に評価する手段はありませんが、センサーを対象のガスに順番にさらすことができますターゲットガスにかなり反応していることを確認します。
私が経験している課題は、前述の特性化によってパラメータ化されたデータモデルが長期間(つまり1週間)にわたって、温度、相対湿度、および圧力の自然変動の下で清浄な空気にさらされると、不合理に大きい解釈された濃度の変動。うるさくはありませんが、ドリフトします。そのため、データモデルが非常に不足していると思います。
そのため、アルゴリズム(機械学習)アプローチがより良い結果をもたらす可能性があると私は思いました。清浄な空気条件下での温度、相対湿度、圧力、およびセンサー電流(すべて実数値)の1分の解像度データがある場合、センサー電流を温度、相対湿度の関数としてモデリングするのに最適なツールはどれですか。と圧力?私が最も心配しているのは、入力空間の妥当な断面を表す条件を実際に作成できないことです。
次に、従来のデータモデルを使用して、予測ベースラインからの偏差を解釈し、ガス濃度を推定します。
片側の注意点は、温度と相対湿度は物理的に相関しているということですが、絶対湿度を温度、相対湿度、および圧力から数学的に取り消すことができました。
更新/説明
これが上記から明らかでない場合、目標は、変化する圧力、湿度、および温度条件下の清浄な空気環境でセンサーによって生成されるベースライン電圧を推定できるようにすることです-その偏差を使用する手段としてターゲット種ガスの濃度を計算する際の対象信号として予測ベースライン。したがって、基本的には、計装ドメインで通常ゼロキャリブレーションと呼ばれるものに対する代替アプローチを調査しています。
対象種に関する真実のデータがあれば、予測ベースラインからの偏差に関するビジネスをスキップして、電圧、温度、湿度、および圧力の時間ベクトルから直接濃度を推定できる可能性があるようです。