Exactitud y deriva de los sensores: qué esperar con el tiempo

Tres ideas se confunden cada vez que alguien pregunta «¿esta lectura es exacta?». La exactitud es qué tan cerca está una lectura del valor real, tal como lo mediría un instrumento de referencia. La repetibilidad (precisión) es qué tanto coinciden las lecturas repetidas del mismo aire. La deriva es cuánto cambia cualquiera de las dos a lo largo de meses y años. Un sensor puede ser repetible pero desplazado, exacto pero ruidoso, o exacto hoy y con deriva después. Todas las cifras de abajo vienen de las hojas de datos de los fabricantes y solo valen en las condiciones que ahí se indican.

CO₂: Sensirion especifica el SEN66 con ±(50 ppm + 2.5% de la lectura) de 400 a 1,000 ppm, ±(50 ppm + 3%) de 1,001 a 2,000 ppm y ±(40 ppm + 5%) de 2,001 a 5,000 ppm, con una repetibilidad típica de ±10 ppm. Esas cifras aplican después de dos días de funcionamiento que incluyan aire fresco, con la autocalibración automática activada y aire fresco (unas 400 ppm) llegando al sensor al menos una vez por semana. Sensirion agrega una deriva típica de ±(5 ppm + 0.5%) por año, que empieza después de cinco años. Una habitación que nunca recibe aire fresco, como una casa hermética que nunca se ventila, queda fuera de esas condiciones, y la autocalibración puede desviarse. Para revisar un sensor, mira el historial de CO₂ de 30 días de un cuarto en el panel web después de ventilarlo bien: sus lecturas más bajas deberían acercarse al nivel exterior, de unas 420 ppm.

Partículas: el SEN66 está calibrado contra un fotómetro TSI DustTrak DRX 8533 en modo ambiental. Su precisión para PM₁ y PM_2.5 es de ±(5 µg/m³ + 5% de la lectura) hasta 100 µg/m³ y de ±10% por encima de eso; PM₄ y PM₁₀ se calculan a partir de la distribución de tamaños, con límites más amplios. Sensirion limita la deriva a largo plazo del límite de precisión de PM a 1.25 µg/m³ por año por debajo de 100 µg/m³, y el ventilador hace una breve autolimpieza una vez al mes (consulta por qué el ventilador funciona los martes). La humedad es de ±4.5 %HR típica a 25 °C entre 30 y 70 %HR; la temperatura, de ±0.45 °C típica entre 15 y 30 °C. El sensor de presión de Bosch tiene ±0.50 hPa de exactitud absoluta, con una estabilidad a largo plazo de ±0.16 hPa en 12 meses.

Los índices COV y NO_x son de otra categoría: índices relativos de 1 a 500, no concentraciones, así que no tienen exactitud de concentración. El índice COV se centra en 100 y el índice NO_x en 1, cada uno respecto al historial reciente de la habitación. Sensirion especifica una repetibilidad de ±5 puntos del índice COV y ±10 puntos del índice NO_x (o 5% y 10% de la lectura, lo que sea mayor), y ambos cumplen la especificación después de aproximadamente 1 hora (COV) y 6 horas (NO_x) de funcionamiento. La «deriva» no aplica en el sentido habitual: la línea base sigue a la habitación, y así está diseñado. Consulta detección óptica vs. óxido metálico para la física.

La confianza viene de saber qué tipo de número estás viendo: medido (partículas, CO₂, humedad, temperatura, presión), indexado (COV y NO_x), de contexto (luz) o inferido por software. Los documentos detrás de las cifras de arriba (la hoja de datos del SEN66, la declaración de especificaciones de Sensirion y el certificado de calibración) definen lo que los componentes respaldan bajo condiciones establecidas; en campo también importan el flujo de aire, el polvo, la humedad y la ubicación. En la práctica, no reacciones a un cambio de 3 µg/m³ en PM_2.5, que está dentro de la precisión del sensor; sí reacciona a un cambio de 30 µg/m³, que la supera por mucho.

Cuando una lectura parezca incorrecta, revisa primero la habitación: un mueble nuevo, un producto de limpieza guardado o una rutina de cocina distinta suelen explicarlo. Luego dale aire fresco al sensor: abre bien las ventanas de 15 a 30 minutos; el CO₂ debería bajar hacia el nivel exterior (unas 420 ppm) y, con las ventanas abiertas, el PM_2.5 interior debería acercarse a la lectura exterior que muestra la app. Sensirion estima la vida útil del módulo SEN66 en más de 10 años de uso continuo en interiores (una estimación del tiempo medio hasta la falla). Consulta sensibilidades cruzadas de los sensores y de dónde vienen los números para el panorama completo.