Калибровка АЦП и поддельные микроконтроллеры

dlinyj — 27.10.2022 Как известно, в последнее время достаточно большое количество микросхем - поддельные. И когда попадается оригинальная микросхема, получаются приятные неожиданности.
В общем, имеется следующий стенд проверки работоспособности блоков питания.


Можно сколько влезет критиковать применённые решения, изделие одноразовое, под одну задачу, просто установить: блок питания работает или нет. Поэтому смиритесь с тем что тут ардуино. Считайте лампочка. И там была применена плата Arduino Uno как блок контроллера, код конечно же писался на нормальном си. Хотя, даже на си я хапнул проблемы компилятора лопатой.
Как вы понимаете, это обычные китайские платы, с китайскими дешманскими процессорами, но всё работает.

Хоть это и "лампочка", всё равно делал калибровку АЦП, чтобы минимизировать погрешности измерений. И так карта на стол легла, что заказали оригинальных прцоессоров ATmega329p, и не нашли ничего лучше как напаять на эту плату для испытаний. И внезапно оказалось, что китайский процессор отличается от оригинала. И оригинал приятно удивляет.
Так в чём же отличия?

Пару слов о матчасти

Фишка в том, что мне необходимо измерять напряжения блока питания: 3,3 5 и 12 В. Используется внутренний источник опорного напряжения, стоят соответствующие делители. Чтобы минимизировать погрешности измерений, необходимо откалибровать АЦП. Подробнее о погрешностях АЦП. Итак, для меня важно чтобы указанное напряжения попадало в стандарт, а стандарт говорит что отклонение напряжения не может быть более ±5%. Соответственно, я просто взял измерения на 5% больше, меньше и номинальное. Поскольку не обладаю точными приборами, контролировал мультиметром. Но будем считать его точности достаточной для наших задач.

При измерении оказалось, что все значения смещены на некоторое значение, при чём чем больше амплитуда, тем значение больше. Я называю это ошибкой угла (gain), в нашей литературе называется мультипликативная погрешность. Погрешность, которая растёт с ростом измеряемой велечины.



В результате нужно найти найти коэфициент (тангенс угла отклонения), который компенсирует эту погрешность. На китайском процессоре у меня получилась такая вот таблица (слева номиналы резисторов).



Результатом которой стал коэффициент пересчёта gain, на который я домнажаю полученное с АЦП значение, чтобы получить наиболее правильное измеренное значение: gain=0,986657738.

Каково же было моё удивление, когда мы заменили на другой плате процессор на оригинальный, и я приступил к процедуре калибровки АЦП. И результатом расчёта стал gain=1,000583148≈1 !!! То есть, таким образом получается, что АЦП оригинальных камней компания Atmel, простите, Microchip занимается калибровкой прямо на заводе! И это поразительно.
Давайте сравним камни, можно ли по внешнему виду определить оригинал или нет?

Сравнение внешнего вида

Сравним фотографии двух камней установленных на плате.



Справедливости ради, "оригинальный" тоже произведён на Тайване, так что тоже китайский. Но хотя бы типа официальный. Пока вот внешне радикальных различий не вижу, разве что у подделки надпись чуть более корявая. Взглянем в микроскоп.



Честно говоря, вот радикально отличий нет. У "оригинала" надпись будто бы глубже и так будто процарапана.



К сожалению снять через окуляр микроскопа телефоном тот ещё квест, так что простите за качество. Но тем не менее.

Резюмируя

Качество китайских поддельных контроллеров не сказать что совсем плохое, вполне можно пользоваться. Разве что всё надо не лениться калибровать. Как отличить подделку я вам не скажу, только опытным путём. Вот в микроскоп не глаз не отличу, есть отличия в шрифтах, глубине протрава. Но они едва видны и без оборудования увидеть всё это малореально.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив