系統介紹

實地場域測試平臺

實驗室測試系統

實地場域

市售空氣品質感測器與美國聯邦參考方法（Federal Reference Methods, FRM）、美國聯邦等效方法（Federal Equivalent Methods, FEM）空氣監測設備進行平行比對。感測器所參考之儀器常用於測量大氣氣體濃度或顆粒污染物，為廣泛接受的最佳可用技術。

測試於新竹市工研院光復院區內執行，每型號感測器以一式三組部屬並蒐集資料，與測量相同污染物的FRM/ FEM進行比較。測試場地提供無線網路及110V電源。

以下幾項參數將被計算以進行感測器性能評估：

1. 模組內變異性（$IMV$）：評估感測器是否具有相對一致的量測結果。若IMV小於或等於 20 %，代表感測裝置具有相對一致的量測結果，若大於 20 %，則三組感測裝置性能視為獨立，無法確認此類感測裝置量測結果的一致性。
   $IMV(\%)=\frac{Mean_{heighest}-Mean_{lowest}}{Mean_{average}}\times100\%$
   其中
   $Mean_{heighest}：三組感測裝置之讀值平均值中最高值$
   $Mean_{lowest}：三組感測裝置之讀值平均值中最低值$
   $Mean_{average}：三組感測裝置之讀值平均值$
2. 數據接收率（$R$）：計算在感測裝置測試期間，有效的數據佔所有數據的百分比（例如， 以 1 分鐘的量測間隔時間，量測 10 小時的測試結果，總共可達 600 個數據點）。
   $Data\:Recovery(R)=\frac{N_{valid data}}{N_{all data}}\times100\%$
   其中
   $N_{valid data}：感測裝置之有效數據點$
   $N_{all data}：所有數據點$
3. 線性相關係數、斜率、截距：以迴歸方程式$Y=aX+b$，將感測器與FRM/ FEM測量值進行線性迴歸分析，計算相關係數（$R^{2}$）、斜率（$a$）、截距（$b$）。
   
   相關係數（$R^{2}$）是一個統計參數，表示每個感測器性能與FRM/ FEM儀器性能相比如何。 $R^{2}$接近1反映了近乎完美的一致性，而0表示完全缺乏相關性。
4. 相對器差：$\frac{X_{sensor}-X_{reference}}{X_{reference}}\times 100\%$
   其中
   $X_{sensor}：$感測裝置測量值
   $X_{reference}：$FRM/ FEM儀器測量值

實驗室

感測器與美國聯邦參考方法（Federal Reference Methods, FRM）、美國聯邦等效方法（Federal Equivalent Methods, FEM）空氣監測設備架設於新竹市工研院光復院區內實驗室測試系統進行平行比對。所有感測裝置以一式三組進行評估。

實驗室系統可調控不同濃度的細懸浮微粒濃度、測試腔體內的溫度與相對溼度，進以評估同型號之模組間變異、數據接收率、與參考方法之相關係數（R²）、精密度、偏移誤差（準確度）、溫濕度干擾效應、偵測極限等參數 。細懸浮微粒濃度主要調控範圍以（0 至 300）µg/m³為原則。共計7項參數在此測試活動中進行評估：

1. 模組內變異性（$IMV$）：單位評估時間內（一般為 1 小時），同前述公式計算。若 $IMV$ 小於或等於 20 %，代表感測裝置具有相對一致的量測結果，若 $IMV$大於 20 %，則三組感測裝置性能視為獨立，無法確認此類感測裝置量測結果的一致性。則後續其他參數的評估將依不同感測裝置分別處理。 
2. 數據接收率（$R$）
3. 線性相關係數、斜率、截距
4. 精密度：精密度評估代表在相同或類似條件下進行重複測試時，量測結果的變異情形，以標凖誤差計算，為一種隨機誤差（random error）。
5. 偏移誤差：代表量測值與參考值的偏離程度，為一種系統性誤差（systematic error）。
6. 溫溼度干擾效應：感測裝置能夠忍受環境條件變化的能力，包括溫度和相對濕度的變化。
7. 偵測極限：感測裝置可區分污染物的最低濃度。

預約測試