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%.

Затем я измерил сопротивления шунтов, используя прибор YAOREA YR1035+. Похоже в плохих модулях стоят резисторы с погрешностью 5%, а в хорошем 1%.

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.

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.