Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Для початку скажу, що в огляді буде порівняльний тест 15 примірників, але сенс огляду не показати як він добрий чи поганий, а пояснити, чому даний пристрій можна використовувати лише для орієнтовної оцінки струму / напруги і тим більше ємності.
Даний огляд є моїм одним великим відповіддю на питання - вірити чи ні результатами тестів за допомогою "докторів".

Але будемо послідовні. Замовив я 15 штук подібних тестерів, ціна на момент замовлення була близько 2.8 долара. Там була ще платна доставка, тому я вказав ціну виходячи із загальної суми замовлення.
Через невеликий час отримав на пошті пакет з купою маленьких пакетиків всередині.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Усередині пакетиків виявилося 15 USB тестерів, все відповідає замовленням, питань немає.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Технічні характеристики заявлені виробником.
Модель - KWS-V20
Напруга - 4-20 Вольт (точність вимірювання +/- 1%)
Струм - 0-3 Ампера (точність вимірювання +/- 1%)
Таймер - 0-99часов
Ємність - 0-99999мАч

Так як частково даний огляд це все таки огляд тестера, то один екземпляр покажу більш повно, інші один в один, розбирати кожний не буду :)
1. Дизайн досить звичний, з одного боку USB штекер, з протилежного гніздо для підключення навантаження.
2. Знизу корпус матовий, тому нічого особливо не видно.
3. Корпус зібраний з двох половинок і тримається за рахунок чотирьох засувок.
4. Защіпки дуже тугі і розбирати незручно, тим більше розбирати так, щоб це було акуратно.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Всередині ми бачимо досить акуратну плату з ЖК дисплеєм і роз'ємами. Є нові моделі з OLED дисплеями, але вони мені в руки поки не траплялися.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

На звороті плати розташовані всі інші компоненти, контролер, мікросхема управління дисплеєм, шунт і стабілізатор напруги.
Сама по собі хустки красива, але вигляд трохи зіпсований в деяких місцях слід не змитого флюсу.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

1. "Серцем" пристрою є мікроконтролер 8s003f3p6 від STMicroelectronics. Це 8 біт мікроконтролер з 10 біт АЦП.
Поруч з ним розташований стабілізатор напруги.

2. Так як у дисплея велика кількість висновків, то для допомоги микроконтроллеру встановлений контролер РК дисплея - HT1621.
Ближче до вихідного роз'єму присутній резистор опором 50мОм, що виконує роль токового шунта. Опір шунта досить висока, при струмі в 2 Ампера на ньому буде падати близько 0.1 Вольта, що при напрузі в 5 Вольт може бути істотно, а так як максимальний струм тестера становить 3 Ампера, то падіння може досягати 0.15 Вольта без урахування падіння на роз'ємах і доріжках друкованої плати.
Такий номінал обумовлений тим, що на платі немає підсилювача сигналу з шунта і все вимірює сам мікроконтролер.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Індикація і управління вкрай прості.
У верхній частині дисплея відображається виміряна напруга і час тестування.
Внизу - виміряний струм і вирахувана кількість мАг, які "пройшли" через тестер з моменту останнього скидання показань.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Мені стало цікаво, при якому струмі таймер починає "цокати". Визначити це дуже просто, піднімаємо поступово ток і дивимося за розділовими точками таймера, як тільки вони починають моргати, значить відлік пішов.
У моєму випадку відлік почався при струмі 260мА.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Але тестер показав при цьому 220мА, тому який саме поріг налаштований, мені важко сказати. Якщо за вимірюваним, то 260, якщо по "зашиті" в настройках, то 220, а так як є ще і похибка вимірювання, то можливо і 200 і250.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Для подальших тестів було зібрано простенький тестовий "стенд", що складається з 5 Вольт блоку живлення і електронної навантаження.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Так як мій USB подовжувач мав велике падіння напруги, то в підсумку я підключав USB тестери безпосередньо до блоку живлення.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

У зв'язку з тим, що на результат вимірювання ємності в першу чергу впливає точність вимірювання струму, то я вирішив перевірити саме цей параметр. Для цього навантажував пристрій струмом від 100мА до 3 А з інтервалами в 100мА до значення в 1 Ампер і 200мА до значення в 3 Ампера.
У тесті використовувався найбільш точний екземпляр і при цьому помітно, що спочатку свідчення занижені, а потім завищені, точка найбільш точних показань знаходиться в районі 1.6-1.8 А. Пізніше ви зрозумієте що я мав на увазі під фразою "найбільш точний".

Але найбільша проблема полягає саме в перекосі, якби амперметр просто завищував або занижував, то це можна було б вирішити шляхом корекції опору шунта, але в разі перекосу ситуацію виправити можна тільки програмної коригуванням. Але як це робиться, і робиться взагалі, я не в курсі.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

При струмі навантаження в 2.5 Ампера пристрій гріється не дуже сильно, найбільший нагрів у шунта, а так як він розташований близько вихідного роз'єму, то частина тепла відводиться на нього.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

А ось тепер найцікавіше, перевірка точності вимірювання струму.
Всі фотографії йдуть з чергуванням, екземпляр - 1 і 2 Ампера.
Щоб не вдивлятися в показання, скажу коротко, розкид при струмі в 1 Ампер становить 0.95-1.13 Ампера, при струмі в 2 Ампера - 1.97-2.38.

Тут я повертаюся до фрази "найбільш точний". У вищенаведеному тесті лінійності виміру використовувався тестер, який показав найкращі результати, як ви розумієте, у решти свідчення будуть ще менш точними.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Ви звичайно запитаєте, а чому ми повинні тобі вірити, може у тебе твоя китайська електронна навантаження неправильно працює.
Погоджуся, питання законний, тому наведу порівняння з перевіреним мультиметром.
Напруга блоку живлення без навантаження - 5.19 Вольта, нагадаю що в цьому тесті основна маса тестерів показала 5.22-5.24 Вольта, що трохи вище реального значення. Але так як ці дані не використовуються при вимірюванні ємності, то я не особливо звертаю на них увагу.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Але самий "смачний" тест я залишив наостанок. Як я говорив, часто подібні тестери використовують для виміру ємності акумуляторів мобільних пристроїв. Майже кожен раз я пишу, що так робити неправильно і для коректного тесту акумулятор треба підключати безпосередньо. В одному з оглядів я навіть проводив порівняльний тест, кому цікаво, можуть почитати. а тут я приведу лише кілька картинок звідти.
Результат вимірювання ємності "доктором", 2900мАч

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Підключаємо акумулятор до електронної навантаженні.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,


Крім цього впливає ще й точність підрахунку ємності у самого тестера. Мені звичайно намагалися пояснити, що їх тестер точний, але в цей раз я вирішив продемонструвати, чому ще я не вірю подібним "вимірам".

І так, як то кажуть - "стежимо за руками".
Беремо чотири тестера, включаємо їх один за одним, Обнуляємо і навантажуємо струмом в 2 Ампера. Першим йде тестер з найточнішими показаннями, три інших взяті навмання із загальної купи.
Звичайно присутній вплив струму навантаження, який створює сам тестер, адже у нього є як мінімум підсвічування. Але так як споживання тестера мало, то можна цим нехтувати.
Але навіть якщо цього не робити, то просто навіть знаючи хоч трохи фізику нескладно зрозуміти, що найбільші показання повинні бути у першого, а найменші) і які мають найтісніший контакт реальним) у останнього, чого на фото явно не спостерігається.

Загалом виходить, що тестери нарахували від 1222 до 1333мАч.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Все б нічого, розбіг всього в 111мАч, може навіть терпимо за пів години, тобто 222мАч реально, так як вважати треба все таки до першої години.
Якби не один скромний пункт, реально пройшло тільки 1002. Скріншот я зробив секунд через 5 після фото, але таймер вже встиг перескочити з 29 хвилин на 30, це видно на скріншоті.

Тобто за фактом виходить, що останній USB тестер нарахував 1283 при реальних 1002 (реально навіть трохи менше). Я навів свідчення останнього тестера, так як на нього не впливають інші.
Виходить, що вимірюючи ємність акумулятора подібним тестером можна запросто отримати замість 3000 аж 3840мАч і це без урахування некоректності самого принципу вимірювання подібними "вимірювальними приладами".

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Вся проблема криється в тому, що в повербанке зазвичай присутній підвищувальний (іноді понижуючий) перетворювач. Через нього струм від акумуляторів не дорівнює току на виході.
Припустимо що напруга акумуляторів становить 4 Вольта, на виході стандартні 5 Вольт. Але як ви розумієте, енергія не може братися з нізвідки, тому струм до перетворювача буде більше, ніж після нього. У випадку з 4 і 5 Вольт різниця становить 1.25 рази. Тобто ток від акумуляторів буде як мінімум в 1.25 рази більше ніж на виході. і це без урахування ККД перетворювача, який ніяк не 100%.

Підключаєте ви свій тестер на вихід повербанка, він вам нарахував наприклад 3000мАч, якщо помножити на 1.25, то це буде вже 3750мАч.
Все б нічого, але є два фактори через які будь-яке вимірювання ємності на виході взагалі втрачає сенс:
1. Напруга на акумуляторах в процесі тесту буде змінюватися, відповідно змінюється і коефіцієнт перерахунку. Наприклад при 3 Вольта (виряджені акумулятори) буде 1.66, а при 4 Вольта 1.25.
2. ККД перетворювача це величина мало того що слабо передбачувана (особливо з урахуванням невідомих комплектуючих), так ще й змінюється в залежності від струму навантаження і напруги на акумуляторах. Тобто ККД може бути як 95%, так і 60%, неслаба така різниця, так?

Ну і моя улюблена фотографія :)
Тестери від іншого продавця, але загальна картина приблизно така ж, до речі можна оцінити струм споживання тестерів по першому і останньому показання.

Usb тестер, вимірник або показометр пристрій для орієнтовної оцінки струму, напруги,

Я дуже сподіваюся, що я зміг наочно продемонструвати, чому USB тестери підходять тільки для грубої оцінки струму / ємності, а ніяк не для точних вимірювань.
Хоча самі по собі подібні тестери дуже зручні і дозволяють швидко оцінити струм / напруга і ємність, тому лаяти їх як би немає за що, "грають як можуть".
Як же можна їх застосовувати:
1. Просто оцінка зазначених вище параметрів, неточно, але зручно.
2. Порівняльні тести. Цілком точно можна оцінити наприклад, що у одного пристрою ємність в 1.2 рази більше, а в іншого в 1.5 рази менше. Тобто відносні, а не абсолютні вимірювання.
3. перекалібрувати і отримувати досить точні результати, але через "перекосу" зробити це можна тільки для одного значення вимірюваного струму. Наприклад якщо замість 1/2 Ампера ми отримуємо 0.9 / 2.1 А, то після калібрування з струмом 2 Ампера матимемо 0.8 / 2 Ампера, а якщо калібрувати при струмі 1 Ампер, то цілком можемо отримати 1 / 2.2 Ампера.
4. Спробувати використовувати більш дорогі варіанти, але обов'язково попередньо перевірити, причому не стільки ток, скільки "математику".

Не хочу говорити за все тестери, можливо є моделі, які вимірюють коректно, я навіть майже впевнений в цьому. Але прецедент є і тому я і рекомендую уважно ставитися до подібних вимірів.

Доповнення. Не всі могли помітити, в чому проблема. Спробую звести в короткий пропозицію:
Тестер показав струм 2.1 Ампера замість 2.0. Але ключова помилка, і вона винесена в заголовок - тестер неправильно порахував, так як 2.1 Ампера за годину дають 2100мАч, а тестер показав замість цього 2499мАч, хоча за всіма законами математики і фізики повинен був показати 2100мАч.

На цьому все, сподіваюся що інформація не виявиться марною.

Що Вас найбільше цікавить?

Пошукові запити

Календар Архів

Популярні теги

- або -