Большая китайская лотерея: чем отличаются почти одинаковые модули с Aliexpress
Практически единственный доступный способ покупки электронных компонентов для самоделок — заказ на Aliexpress: у отечественных продавцов есть далеко не всё, и цена как минимум вдвое выше.
Увы, заказ в Китае часто превращается в лотерею: подвох может может быть там, где его совсем не ждёшь. Расскажу об опыте покупки модулей измерения постоянного тока и напряжения на микросхеме INA226.
Подключив такой модуль к Arduino или другому микроконтроллеру можно сделать точный и быстрый вольтамперметр или другое устройство, где требуется измерение постоянного тока и напряжения.
Оригинальная микросхема INA226 от Texas Instrument измеряет постоянное напряжение от 0 до 36 В с точностью 0.1%. Максимальный измеряемый ток зависит от резистора шунта, если номинал этого резистора известен и стабилен максимальная погрешность измерения тока также не превышает 0.1%.
В китайских модулях на этой микросхеме (а скорее всего на китайской микросхеме-подделке) установлен шунт 0.1 Ом, при этом максимальный измеряемый ток составляет 800 мА.
Первые два модуля, купленные в одном магазине разочаровали — погрешность измерения напряжения превышала 5%, а погрешность измерения тока у одного из модулей превысила 15%, что «всего то» в 150 раз хуже ожидаемого.
«На удачу» я заказал ещё один, судя по картинке, такой же модуль. Приехал другой, и он оказался вполне нормальным (результаты проверки точности всех трёх модулей ниже).
Внешне плохие модули можно отличить от хороших по диаметру больших контактных отверстий: у хороших все отверстия одинаковые, у плохих два крайних отверстия имеют больший диаметр, чем два центральных.
Вид микросхем и их обозначения также отличаются. Маркировка на микросхеме хорошего модуля бледнее, а круглое углубление в корпусе около первого вывода большое.
Маркировка микросхемы плохого модуля чётче, углубление около первого вывода гораздо меньше.
Чтобы проверить точность измерения я подключил каждый из трёх модулей к Arduino Nano, загрузив в микроконтроллер тестовый пример, использующий библиотеку GyverINA. В качестве источника образцовых напряжений использовалась плата на AD584.
Вот такими получились результаты измерения напряжения. В графе «эталон» напряжения эталонного источника, измеренные прецизионным мультиметром Keithley 2000. Погрешность измерения напряжения у хорошего модуля не превышает 0.03%.
Напр., В | Ошибка, % | Напр., В | Ошибка, % | Напр., В | Ошибка, % | Напр., В | Ошибка, % | |
Эталон | 2.49923 | 4.9975 | 7.50002 | 9.99771 | ||||
INA226 good | 2.500000 | 0.03 | 4.997500 | 0 | 7.500000 | -0.0003 | 9.997500 | -0.002 |
INA226 bad1 | 2.538750 | 1.58 | 5.076250 | 1.58 | 7.619750 | 1.60 | 10.153750 | 1.56 |
INA226 bad2 | 2.633750 | 5.38 | 5.262500 | 5.30 | 7.926250 | 5.68 | 10.526250 | 5.29 |
Затем я измерил сопротивления шунтов, используя прибор YAOREA YR1035+. Похоже в плохих модулях стоят резисторы с погрешностью 5%, а в хорошем 1%.
Шунт, Ом | Погрешность, % | |
INA226 good | 0.0995 | 0.5 |
INA226 bad1 | 0.0961 | 4.1 |
INA226 bad2 | 0.0991 | 0.9 |
Для проверки погрешности измерения тока я использовал резистор с точно измеренным сопротивлением 12.00 Ом и источник питания 5.03В (напряжение измерено хорошим модулем). Расчётная величина тока при этом 0.41916 А.
Отличие от расчетной величины у хорошего модуля составило 0.3%. У плохих всё печально.
Модуль | Ток, А | Погреш., % |
INA226 good | 0.420361 | -0.3 |
INA226 bad1 | 0.400928 | 4.5 |
INA226 bad2 | 0.363086 | 15.4 |
Проблема «большой китайской лотереи» в том, что невозможно предугадать, хорошие модули пришлют или плохие. У меня нет уверенности, что все модули первого дизайна хорошие, а второго плохие, более того в магазине, приславшем хороший модуль, на картинке был плохой. На всякий случай дам ссылку на модуль, оказавшийся хорошим, надеюсь повезёт и вам. В любом случае, покупая такие модули, желательно проверять их точность перед использованием и, при необходимости, вносить программную коррекцию.