/       /       /    USB тестер, измеритель или показометр?


USB тестер, измеритель или показометр?

$3.07
Перейти в магазин
Очень часто я встречаю в комментариях на форумах, а также в обзорах, измерение емкости аккумуляторов смартфонов, повербанков и т.п. при помощи USB тестеров. Один раз я попытался объяснить, почему так нет смысла измерять, но сегодня попробую зайти с другой стороны, проверить сами тестеры.


Предвижу комментарии вида - да обзоров этого тестера уже просто тьма, зачем нужен еще один?
Да, обзоров действительно много, обусловлено это тем, что модель довольно популярная, наверное одна из самых популярных, но в данном случае это лишь косвенно обзор тестера.

Для начала скажу, что в обзоре будет сравнительный тест 15 экземпляров, но смысл обзора не показать как он хорош или плох, а объяснить, почему данное устройство можно использовать лишь для ориентировочной оценки тока/напряжения и тем более емкости.
Данный обзор является моим одним большим ответом на вопрос - верить или нет результатам тестов при помощи "докторов".

Но будем последовательны. Заказал я 15 штук подобных тестеров, цена на момент заказа была около 2.8 доллара. Там была еще платная доставка, потому я указал цену исходя из общей суммы заказа.
Через небольшое время получил на почте пакет с кучей маленьких пакетиков внутри.
USB тестер, измеритель или показометр?

Внутри пакетиков обнаружилось 15 USB тестеров, все соответствует заказу, вопросов нет.
USB тестер, измеритель или показометр?

Технические характеристики заявленные производителем.
Модель - KWS-V20
Напряжение - 4-20 Вольт (точность измерения +/-1%)
Ток - 0-3 Ампера (точность измерения +/-1%)
Таймер - 0-99часов
Емкость - 0-99999мАч

Так как отчасти данный обзор это все таки обзор тестера, то один экземпляр покажу более полно, остальные один в один, разбирать каждый не буду :)
1. Дизайн довольно привычный, с одной стороны USB штекер, с противоположной гнездо для подключения нагрузки.
2. Снизу корпус матовый, потому ничего особо не видно.
3. Корпус собран из двух половинок и держится за счет четырех защелок.
4. Защелки очень тугие и разбирать неудобно, тем более разбирать так, чтобы это было аккуратно.
USB тестер, измеритель или показометр?

Внутри мы видим весьма аккуратную плату с ЖК дисплеем и разъемами. Есть новые модели с OLED дисплеями, но они мне в руки пока не попадались.
USB тестер, измеритель или показометр?

С обратной стороны платы расположены все остальные компоненты, контроллер, микросхема управления дисплеем, шунт и стабилизатор напряжения.
Сама по себе платка красивая, но вид немного испорчен в некоторых местах следами не смытого флюса.
USB тестер, измеритель или показометр?

1. "Сердцем" устройства является микроконтроллер 8s003f3p6 от STMicroelectronics. Это 8 бит микроконтроллер с 10 бит АЦП.
Рядом с ним расположен стабилизатор напряжения.

2. Так как у дисплея большое количество выводов, то для помощи микроконтроллеру установлен контроллер ЖК дисплея - HT1621.
Ближе к выходному разъему присутствует резистор сопротивлением 50мОм, выполняющий роль токового шунта. Сопротивление шунта довольно высокое, при токе в 2 Ампера на нем будет падать около 0.1 Вольта, что при напряжении в 5 Вольт может быть существенно, а так как максимальный ток тестера составляет 3 Ампера, то падение может достигать 0.15 Вольта без учета падения на разъемах и дорожках печатной платы.
Такой номинал обусловлен тем, что на плате нет усилителя сигнала с шунта и все измеряет сам микроконтроллер.

USB тестер, измеритель или показометр?

Индикация и управление крайне просты.
Вверху дисплея отображается измеренное напряжение и время тестирования.
Внизу - измеренный ток и высчитанное количество мАч, которые "прошли" через тестер с момента последнего сброса показаний.
USB тестер, измеритель или показометр?

Раньше я как-то не обращал внимание, но оказалось, что тестер начинает считать не от нуля. Ну или точнее , не от самого минимума измеренного тока.
1. Подключаю радиоклавиатуру, ток потребления 110мА и через некоторое время падает до 50мА, но таймер и соответственно счетчик мАч стоят на месте.
2. Подключаем телефон, ток 600мА, таймер работает и через несколько минут минут "набежало" некоторое количество мАч.
USB тестер, измеритель или показометр?

Мне стало любопытно, при каком токе таймер начинает "тикать". Определить это очень просто, поднимаем постепенно ток и смотрим за разделительными точками таймера, как только они начинают моргать, значит отсчет пошел.
В моем случае отсчет начался при токе 260мА.
USB тестер, измеритель или показометр?

Но тестер показал при этом 220мА, потому какой именно порог настроен, я затрудняюсь сказать. Если по измеренному, то 260, если по "зашитому" в настройках, то 220, а так как есть еще и погрешность измерения, то возможно и 200 и250.
USB тестер, измеритель или показометр?

Для дальнейших тестов был собран простенький тестовый "стенд", состоящий из 5 Вольт блока питания и электронной нагрузки.
USB тестер, измеритель или показометр?

Так как мой USB удлинитель имел большое падение напряжения, то в итоге я подключал USB тестеры напрямую к блоку питания.
USB тестер, измеритель или показометр?

В связи с тем, что на результат измерения емкости в первую очередь влияет точность измерения тока, то я решил проверить именно этот параметр. Для этого нагружал устройство током от 100мА до 3 А с интервалами в 100мА до значения в 1 Ампер и 200мА до значения в 3 Ампера.
В тесте использовался наиболее точный экземпляр и при этом заметно, что сначала показания занижены, а потом завышены, точка наиболее точных показаний находится в районе 1.6-1.8 А. Позже вы поймете что я имел в виду под фразой "наиболее точный".

Но самая большая проблема состоит именно в перекосе, если бы амперметр просто завышал или занижал, то это можно было бы решить путем коррекции сопротивления шунта, но в случае перекоса ситуацию исправить можно только программной корректировкой. Но как это делается, и делается ли вообще, я не в курсе.
USB тестер, измеритель или показометр?

При токе нагрузки в 2.5 Ампера устройство греется не очень сильно, самый большой нагрев у шунта, а так как он расположен около выходного разъема, то часть тепла отводится на него.
USB тестер, измеритель или показометр?

Было проверено 15 тестеров. Проверка каждого проходила в три этапа - точность измерения напряжения (без нагрузки), точность при токе 1 Ампер и при токе в 2 Ампера. Такие значения были выбраны как наиболее распространенные, например смартфон и планшет.
Измерение напряжения я свел в одно групповое фото, так как в среднем они показывают почти одинаково, разбег составляет 5.19-5.27 Вольта. Разбег большой, но в основном показания находятся около 5.22-5.24 Вольта.
USB тестер, измеритель или показометр?

А вот теперь самое интересное, проверка точности измерения тока.
Все фотографии идут с чередованием, экземпляр - 1 и 2 Ампера.
Чтобы не всматриваться в показания, скажу коротко, разброс при токе в 1 Ампер составляет 0.95-1.13 Ампера, при токе в 2 Ампера - 1.97-2.38.

Здесь я возвращаюсь к фразе "наиболее точный". В вышеприведенном тесте линейности измерения использовался тестер, который показал наилучшие результаты, как вы понимаете, у остальных показания будут еще менее точными.
USB тестер, измеритель или показометр?
USB тестер, измеритель или показометр?

Вы конечно спросите, а почему мы должны тебе верить, может у тебя твоя китайская электронная нагрузка неправильно работает.
Соглашусь, вопрос законный, потому приведу сравнение с проверенным мультиметром.
Напряжение блока питания без нагрузки - 5.19 Вольта, напомню что в этом тесте основная масса тестеров показала 5.22-5.24 Вольта, что несколько выше реального значения. Но так как эти данные не используются при измерении емкости, то я не особо обращаю на них внимание.
USB тестер, измеритель или показометр?

А вот теперь сравнение реального заданного тока нагрузки (1 и 2 Ампера) и показания самого худшего экземпляра. Как говорится, комментарии излишни.
USB тестер, измеритель или показометр?

Но самый "вкусный" тест я оставил напоследок. Как я говорил, часто подобные тестеры используют для замера емкости аккумуляторов мобильных устройств. Почти каждый раз я пишу, что так делать неправильно и для корректного теста аккумулятор надо подключать напрямую. В одном из обзоров я даже проводил сравнительный тест, кому любопытно, могут почитать, а здесь я приведу лишь несколько картинок оттуда.
Результат измерения емкости "доктором", 2900мАч
USB тестер, измеритель или показометр?

Подключаем аккумулятор к электронной нагрузке.
USB тестер, измеритель или показометр?

Получаем 2319мАч, существенная разница. Причем эта разница может быть и почти нулевой, зависит от тестера и смартфона/планшета.
USB тестер, измеритель или показометр?


Кроме этого влияет еще и точность подсчета емкости у самого тестера. Мне конечно пытались объяснить, что их тестер точный, но в этот раз я решил продемонстрировать, почему еще я не верю подобным "измерениям".

И так, как говорится - "следим за руками".
Берем четыре тестера, включаем их друг за другом, обнуляем и нагружаем током в 2 Ампера. Первым идет тестер с самыми точными показаниями, три остальных взяты наугад из общей кучи.
Конечно присутствует влияние тока нагрузки, который создает сам тестер, ведь у него есть как минимум подсветка. Но так как потребление тестера мало, то можно этим пренебречь.
Но даже если этого не делать, то просто даже зная хоть немного физику несложно понять, что самые большие показания должны быть у первого, а самые маленькие )и наиболее близкие к реальным) у последнего, чего на фото явно не наблюдается.

В общем выходит, что тестеры насчитали от 1222 до 1333мАч.
USB тестер, измеритель или показометр?

Все бы ничего, разбег всего в 111мАч, может даже терпимо за пол часа, т.е. 222мАч реально, так как считать надо все таки к часу.
Если бы не один скромный пункт, реально прошло только 1002. Скриншот я сделал секунд через 5 после фото, но таймер уже успел перескочить с 29 минут на 30, это видно на скриншоте.

Т.е. по факту получается, что последний USB тестер насчитал 1283 при реальных 1002 (реально даже чуть меньше). Я привел показания последнего тестера, так как на него не влияют остальные.
Получается, что измеряя емкость аккумулятора подобным тестером можно запросто получить вместо 3000 аж 3840мАч и это без учета некорректности самого принципа измерения подобными "измерительными приборами".
USB тестер, измеритель или показометр?

Конечно вам может показаться такой тест не таким уж и наглядным, кроме вы того наверняка спросите, при чем же здесь вообще математика, попробую объяснить.
Ниже для примера фото еще одного теста, не подумал сфотографировать, потому пришлось выдернуть несколько кадров из видео.
Я запустил еще один тест с током нагрузки 2 Ампера. В настройках электронной нагрузки выставил ограничение по времени в 1 час, как только она отсчитала это время и соответственно 2000мАч, то отключилась. Собственно эти показания вы и видите на ее экране.
USB тестер по мере прогрева начал еще больше завышать измеренный ток начав с 2.04 и закончив 2.14 Ампера вместо 2.0.
Хотя даже не это страшно, ну насчитал бы не 2000, а 2100 , конечно это не 1%, но все равно терпимо.
Но в конце теста на экране было 2499. И вот здесь в действие вступает "китайская математика". Как известно, емкость в мАч это ток в мА прошедший за 1 час, все как бы логично.
У меня вышло, что ток был 2100мА, время 1 час (на самом деле 59мин 25 сек), по всей логике отобразить должно было 2100. Но как у китайского тестера вышло 2100 х 1 = 2500 ???? И это я использовал один из самых точных экземпляров, отобранных из 15 штук.
USB тестер, измеритель или показометр?

Чуть не забыл еще одну вещь. Еще хуже ситуация, когда пользователь пытается оценить емкость аккумуляторов повербанка при помощи такого тестера. Здесь вообще "без бутылки не разберешься", но все таки попробую объяснить.
Совсем недавно в комментариях увидел такую вот картинку, по ней и буду рассказывать, тем более что не так давно товарищ мне звонил с подобным вопросом, так как к нему обратился другой человек и в итоге мне пришлось все это расписывать на словах.
Вместо смартфона можно представить любую другую нагрузку, так как в данном случае она значения не имеет.

Вся проблема кроется в том, что в повербанке обычно присутствует повышающий (иногда понижающий) преобразователь. Из-за него ток от аккумуляторов не равен току на выходе.
Допустим что напряжение аккумуляторов составляет 4 Вольта, на выходе стандартные 5 Вольт. Но как вы понимаете, энергия не может браться из ниоткуда, потому ток до преобразователя будет больше, чем после него. В случае с 4 и 5 Вольт разница составляет 1.25 раза. Т.е. ток от аккумуляторов будет как минимум в 1.25 раза больше чем на выходе. и это без учета КПД преобразователя, который никак не 100%.

Подключаете вы свой тестер на выход повербанка, он вам насчитал к примеру 3000мАч, если умножить на 1.25, то это будет уже 3750мАч.
Все бы ничего, но есть два фактора из-за которых какое либо измерение емкости на выходе вообще теряет смысл:
1. Напряжение на аккумуляторах в процессе теста будет меняться, соответственно меняется и коэффициент пересчета. Например при 3 Вольта (разряженные аккумуляторы) будет 1.66, а при 4 Вольта 1.25.
2. КПД преобразователя это величина мало того что слабо предсказуемая (особенно с учетом неизвестных комплектующих), так еще и изменяющаяся в зависимости от тока нагрузки и напряжения на аккумуляторах. Т.е. КПД может быть как 95%, так и 60%, неслабая такая разница, да?

Т.е. что получается, известное значение емкости на выходе нам надо умножить на неизвестное число в диапазоне 1.25-1.66, а потом еще и на неизвестный КПД 60-95%. Что мы в итоге получим? Я думаю что-то близкое к погоде на Марсе 20 ноября 2025 года в пол второго дня. Потому правильное измерение емкости производится только прямым подключением к аккумулятору. И не забываем, что некоторые зарядные (например ,Опус) имеют свойство немного завышать показания, потому корректный тест это немного сложнее, чем просто вставить аккумулятор в зарядное и нажать на кнопку, не говоря о "докторах".
USB тестер, измеритель или показометр?

Ну и моя любимая фотография :)
Тестеры от другого продавца, но общая картина примерно такая же, кстати можно оценить ток потребления тестеров по первому и последнему показанию.
USB тестер, измеритель или показометр?

Я очень надеюсь, что я смог наглядно продемонстрировать, почему USB тестеры подходят только для грубой оценки тока/емкости, а никак не для точных измерений.
Хотя сами по себе подобные тестеры очень удобные и позволяют быстро оценить ток/напряжение и емкость, потому ругать их как бы не за что, "играют как могут".
Как же можно их применять:
1. Просто оценка указанных выше параметров, неточно, но удобно.
2. Сравнительные тесты. Вполне точно можно оценить например, что у одного устройства емкость в 1.2 раза больше, а у другого в 1.5 раза меньше. Т.е. относительные, а не абсолютные измерения.
3. Перекалибровать и получать довольно точные результаты, но из-за "перекоса" сделать это можно только для одного значения измеряемого тока. Например если вместо 1/2 Ампера мы получаем 0.9/2.1 А, то после калибровки с током 2 Ампера будем иметь 0.8/2 Ампера, а если калибровать при токе 1 Ампер, то вполне можем получить 1/2.2 Ампера.
4. Попробовать использовать более дорогие варианты, но обязательно предварительно проверить, причем не столько ток, сколько "математику".

Не хочу говорить за все тестеры, возможно есть модели, которые измеряют корректно, я даже почти уверен в этом. Но прецедент есть и потому я и рекомендую внимательно относиться к подобным измерениям.

Дополнение. Не все могли заметить, в чем проблема. Попробую свести в краткое предложение:
Тестер показал ток 2.1 Ампера вместо 2.0. Но ключевая ошибка, и она вынесена в заголовок - тестер неправильно посчитал, так как 2.1 Ампера за час дают 2100мАч, а тестер показал вместо этого 2499мАч, хотя по всем законам математики и физики должен был показать 2100мАч.

На этом все, надеюсь что информация не окажется бесполезной.
$3.07
Перейти в магазин
Эту страницу нашли, когда искали:
юсб тестер bl16s, тестер тока и напряжения с дисплеем, тестер usb зачем, китайский usb тестер описание, usb тестер для чего нужен., тестер с функцией замера емкости, usb нагрузка для проверки аккумулятора, измерить батарейку тестером обзор, измерение напряжения андроид, usb-тестер, насколько он точен, usb тестер что это, что измеряет usb тестер описание, usb тестер ремонт, для чего нужна полоска тестер для самопроверки, usb tester для контроля заряда аккумуляторов

Вас может заинтересовать

Аккумуляторы TrustFire и еще TrustFire, два TrustFire размера 14500 и 18350
Аккумуляторы TrustFire и еще TrustFire, два TrustFire размера 14500 и 18350
Миниатюрный многофункциональный измеритель для всяких поделок
Миниатюрный многофункциональный измеритель для всяких поделок
ZKE EBC-A10, многофункциональная электронная нагрузка с функцией тестера аккумуляторов
ZKE EBC-A10, многофункциональная электронная нагрузка с функцией тестера аккумуляторов
Амперметр с индикатором 0.56 дюйма, или попросту показометр.
Амперметр с индикатором 0.56 дюйма, или попросту показометр.

Комментарии: 4

  1. Melk
    0
    Попробую высказать пару мыслей.
    1. Как вы правильно написали в конце обзора, указанные выводы из приведённых исследований можно сделать только касательно указанной конкретной модели USB - тестера, с конкретной схемотехникой и с конкретной прошивкой. До проведения подобных тестов с другими моделями, основанными на другой схемотехнике, комплектующих, и с другими алгоритмами в прошивке, интерполировать тесты этой модели будет некорректно.
    2. Что касательно измерения ёмкости ПБ, то здесь не соглашусь, потребителя если и интересует, то именно конечная ёмкость самого ПБ как устройства в целом, то есть с учётом КПД его преобразователя, и прочих потерь.
    То есть мне не важно какой ёмкости стоят аккумуляторы внутри, мне важно какую ёмкость имеет сам ПБ на выходе, после всех потерь. Поэтому, с практической точки зрения, мне правильнее измерять ёмкость самого ПБ на его выходе, а не ёмкость аккумуляторов в нём.
    9 октября 2017 10:56
    ЦитироватьОтветить
    1. 1. Правильно. Но данный пример есть основание проверять тестеры перед применением.
      2. Не совсем так. понятно что потребителю важно что на выходе. но при продаже указывается емкость аккумуляторов внутри повербанка, соответственно проверяем то, что заявлено.
      Если бы было заявлено - 4000мАч на выходе, то проверялось бы на выходе.
      9 октября 2017 11:26
      ЦитироватьОтветить
  2. Melk
    0
    Дело в том, что когда вы измеряете ёмкость самого аккумулятора, вы уже купили этот ПБ, и теперь метаться поздно. Тогда зачем теперь уже измерять? Для открытия спора с продавцом? Глупо. Он вам правильно заявит что производитель указал ёмкость самих аккумуляторов внутри ПБ. Все производители ПБ указывают именно её (это просто нужно принять как аксиому), и только некоторые более менее приличные производители указывают и ёмкость аккумуляторов и ёмкость приведенную к 5 вольтам, и некоторые ещё указывают примерный КПД.
    А вот как раз измерив ёмкость самого ПБ на USB выходе, вам будет понятно чего примерно ждать от этого ПБ в реальной эксплуатации.
    То есть, измерять ёмкость самих аккумуляторов внутри ПБ, может иметь смысл только в том случае, если соблюдены все следующие условия вместе:
    1. Вы уже приобрели ПБ собранный на непонятных noname банках 18650 или призматиках, даташит на которые недоступен.
    2. Вы хотите обязательно сравнить ёмкость указанную в названии ПБ с реальной ёмкостью аккумуляторных ячеек. Правда непонятно зачем, так как если вы не знаете общей суммы потерь в данном конкретном ПБ, то ёмкость самих аккумуляторов вам ничего не даст.
    3. Вы сможете аккуратно разобрать ПБ (а в некоторых случаях это весьма проблематично).
    4. У вас есть чем правильно измерить ёмкость аккумуляторов, и вы знаете как это правильно делается.
    9 октября 2017 15:02
    ЦитироватьОтветить
    1. Отчасти так и есть, но как я писал, проверяется тот параметр, который декларируется.
      Декларируется емкость батареи, проверяется емкость батареи, если бы декларировалась емкость на выходе, то проверялась бы емкость на выходе.
      Это примерно как вес брутто и нетто, написано брутто, его и смотрим.

      Вы правы насчет выводов 1-4, я и не спорю с ними. Просто измерить точно емкость аккумуляторов без разборки очень тяжело.
      Здесь проблема в другом, я очень часто встречаю крики на форумах -написано 10000мАч, а на выходе 7000, меня обманули АААА!!!!1111.
      Вот о чем была речь, что надо понимать, что измерять и как.


      9 октября 2017 15:28
      ЦитироватьОтветить

Добавить комментарий

Ваше имя:
Ваш e-mail:

Текст комментария:
Секретный код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив