I2C 接続 A/D コンバーターの精度比較をしてみました．
はじめに
A/D コンバータを内蔵していない Raspberry Pi や精度に課題がある ESP32 で A/D 変換を行いたいときに頼りになるのが I2C 接続タイプの A/D コンバータ．
そこそこのお値段のものもあれば，Aliexpress で売られている激安品もあるので，それらの精度を比較してみました．
比較対象
比較したのは，下記の 4 つのモジュールです．
左上が Adafruit のモジュールで，それ以外の 3 つは Aliexpress で売られているコピー品です．
それぞれの詳細を以下に示します．Model をクリックするとそれぞれの販売ページにジャンプできます．
| No. | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| Model | Adafruit ADS1015 | ADS1015 12 bit precision analog-to-digital converter | ADS1015 ADC ultra-compact 12-precision ADC module | 16 Bit I2C ADS1115 Module |
| Photo |  |
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| Cost | $9.95 | $1.64 | $1.62 | $1.78 |
| Remarks | 「★」マークが目印．メッキは金です． | 小型です．ねじ穴のメッキは写真とは違いスズでした． | 基板に関しては，パターンも含めて Adafruit のモノの完全なコピー． | |
結果
KEYSIGHT 34461A の測定値を真とし，誤差をプロットした結果が次のグラフです．
横軸が入力電圧で，縦軸が誤差です．
結果は，予想外のものでした．
- Aliexpress のコピー品の性能は正規品と遜色なし
- Adafruit のものと比べて半分以下の価格ですが，性能は遜色ありません．細かい誤差の推移もほぼ同じなので，正規品が使われている可能性も高そうです．
- 16bit 品の 16 Bit I2C ADS1115 Module の特性が素直
- 誤差の平均は，ADS1015 を使った A～C が約 0.5mV，ADS1115 を使った D が 0.7mA となっており，ADS1115 の方が悪いです．一方，ADS1115 の誤差は電圧が増えるに従って一定の割合で増加しており，特性が素直です．
まとめ
ADC モジュールに関しては，Aliexpress で売られているものでも特性に問題なさそうです．また，精度にこだわる場合，ADS1115 を使ったモジュールを選択すると良さそうです．
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