【工具评测】拆评120V±30A的无线直流电力监测仪

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　　朋友修电动车，少不了要对锂电池进行检测和筛选，需要个直流电量表，最好既能测电池单体还能测电池组，有求于我。在一同对需求和应用进行了一番探讨和考虑后，对此表的功能和参数有了大概的想法，不过还是要结合现成的产品，能买到中意的才好。于是本人经过一番搜索和对比，最后推荐选购了这个。与同类多功能直流表相比，这个显示直观、功能不少、量程大、保护功能全，并且还捆绑了无线功能，或许也能用到。
技术规格是比较牛的，

! q" F  X1 O8 T9 y误差精度一般吧，
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' a5 @8 |) Z8 j- L2 J实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
是彩色液晶显示的，
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也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

/ c) g* w/ s: t% P6 ~收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，
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小包的是显示模块，
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后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
背板上帖有标签，
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与盒子上的P/N号一致，比较正规，
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另一大些的包里是测量模块，
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) r. b! F3 W! j& G' ?上面元件屈指可数：有1个30A的继电器、6个接线端子、分流器、指示灯，
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9 O# p8 q* y5 W- Q侧面一端有个USB插座，
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( ?! k. E8 l  _有两层电路板，

0 q) R1 u2 W1 s5 L1 G( I# E/ s2 o继电器边上还有个3针的跳线，是用来选择3线模式还是2线模式的，
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接线端子也是30A的，
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" s) t. @) Q& c& V& |% }0 T商家给的尺寸图，
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显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，
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; ^* Z. i9 ]8 b7 J  y3 K2 C4 v. s下面是基本接线和用法图示，



接下来做了些简单的测试。
两个模块之间可以用USB延长线直接连接，只需给任一方正常供电即可，
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: c  k' I$ i- b  C8 i此时将自动处于有线模式，左上角显示的通讯状态图标为绿色双绞线的样子，
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% i( F8 y' |- Z3 i5 x& Y4 F; ?然后又在无线状态下进行了一些基础测试，下面图中显示模块都是用USB电源供电的，测量模块由数控电源供电。
先是测量模块从被测电压取工作电源的模式，左上角显示的通讯状态图标为蓝色天线的样子，

表头数据刷新很快，完全看不出与有线的区别。背光亮度可调，但没去调整，所以两个显示屏的亮度差了不少。
8 J# H1 d% }# R测量模块下层电路板上的红灯是工作电源指示。两个表显示的电压基本一致，此时模块的耗电仅0.12W。模块从被测电压取工作电源时，电流很小，继电器不能吸合，对被测电压影响不大。

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20V时没有问题，自耗电流小到测不出来了，说明内部是采用开关电源电路降压的，

试出此模式下最低电压约是6.6V，

被测电压再低就会使显示误差变大，
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再低就误差很大，5.5V时中间上方已经显示了过流保护的图标，


下面改用独立供电的模式试试。
1 v* T" A( N% R4 k9 Z5 ^1 X供电为12V，继电器吸合，旁边的指示灯亮起。
被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

) J& g2 k: J6 j5 o8V时仍然这样，
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15V时也是这样，不过此时电流为0，不会累计电量的，也问过厂家，这种现象“属于正常”。

  S' `( z7 w, z4 k- Z然后再接入被测电压，是准确的，没有前面所说的“基础电压”的影响了，

继电器吸合后，模块自身耗电会随供电电压变化，所以供电电压范围最好是在12V左右。
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" S; z: b7 V/ L  K0 h8 j4 E接过负载试了电量计，效果不错的，但是没顾上拍照，请见谅。从简单测量情况来看，工作是正常的，完全能够满足使用要求。
这个功能比较多，所以各种设置界面就很多了，每一项都能设置，就不一一上图了，把功能介绍罗列一下供各位参考吧：
1.显示信息量大
( o9 f$ {6 h% ~/ r( ~1 l, I彩色液晶显示，可以同时显示电压（V）、电流(A)、功率(W)、容量(AH)、电量（WH）、时间（H）等被测电源的实时参数。

2.安装方式多样化
9 E1 a( r) U3 l% p测量模块和显示表头之间可以无线通讯也可以有线连接；无线通讯模式下使用多台机器同时工作，可以对每台机器单独设定不同的频道，避免相互干扰。
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3.双向检测
测量板可以检测两个方向的电流，在实际使用过程中，充电模式下电流前面有个负号，放电模式下电流前面没有负号，以示区分。
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4.特别适合电池、电动车充放电测量
- J% e8 e2 p# U" Q  _4 \" G5 _/ B" `显示表头上有个BAT容量监测功能，可以实时设定电池的总容量，并在充电和放电过程中动态监测剩余容量。（本人试过这个不够准，但是不会触发保护，也就不影响使用。）
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" N) L1 {+ O* ?$ `  s5.测量电压范围宽
+ C2 F8 K. B' N/ K1 l1 y* y) L测量电压范围0-120V，测量电流分为0-30A/50A/100A/200A/300A；电压可扩展到0-400V。

* e5 @* A0 \6 S! {" L, I6.断电记忆和参数清零功能
断电后能够记忆断电前保存的安时数；另外可以手动清零安时数（AH）、瓦时数（WH）和时间（H）等参数，不影响下一次测量。
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7.具有关断保护功能
0 l9 R# O2 o* ?; K5 _9 W( _9 U# L由继电器实现过流、过压、欠压、限时保护（延长继电器动作时间）等功能。
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8.丰富的人性化配置
. S6 G* q* S9 ?; e8 ^3 b! ]具有屏幕锁定、定时关闭、亮度调节以及改变语言显示方式等功能；无线通讯模式下可以给每台单独设置通信地址，并用一个显示表头查看多个测量板测量参数。
; l0 ?& F# k3 {( [; Q1 n& a' y
) o# _' J0 d) }6 n: P下面拆开看看。
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. f" U/ u% e$ H, P& B6 k9 t5 h先拆显示模块。

/ X; u" _: s6 a( E" [1 x) a9 k标签上的P/N号是我抹掉的，

背板用指甲就能抠开，这根线也是供电线，电压范围比USB口的大些，

: h( _* M, _! ?9 G! ?8 k$ y) c6 w. R* U小心取出电路板，
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电路板元件面，
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通讯模块小板，与蓝牙挺像，但它使用另一种通讯协议，详细情况到后面再说，

通讯板旁边的1个8脚IC，

; L2 n1 F! O' u; }, t看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

6 g' W. \* J7 ?4 ^供电单元，

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" K2 O' o; s+ t2 p6 o; S' u; Q8 f& W采用了最普通的MC34063，显示模块外接电压范围不大，功率也不大，用这个IC没有问题，

肖特基二极管，

1 d  c) I, N6 w- V* N' G' R8 `% c3 _1 JAMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，


1 H9 G7 {1 N- I0 c- ^惟一的三极管，1AM，都说是MMBT3904，普通NPN三极管，估计是驱动背光的，

, H: L( ?& p  ?$ F; T7 O8 H- N电路板显示屏面，
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' U* |9 y0 A# y4 k+ k7 X忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，

掀开显示屏，

! h8 @' r' n4 |9 l5 @+ a) {  ]1 h下面也很简洁，
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Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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( u! C4 I, e( Z/ ?侧面看一下，

( c, v% G! ^% y: A% X这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
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3个按钮开关，
; f; l, }9 u1 H

: s, _) ?6 I9 C# C/ v4 M8 o( }显示模块拆完了，总体来说，各种元器件选型都比较普通，关键在于整体设计。
下面再拆测量模块。
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继续，该拆测量模块了。
9 A9 p8 I% ]% \, r拆下红圈标示的固定电路板的4个螺丝，（其他螺丝是端子上的，不用拆）

有3组连线，


再拆下红圈标示处的4个螺丝，
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1 w) ~, s1 C. ?打开黑盒子，

只看黑盒子，


8 V/ V8 d4 w; ~- H# w( V9 f8 L用料厚实，
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这4个螺丝是固定铜柱的，
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0 t% P/ q. y% [1 Y" \; D2块电路板可以完整取下，
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1 q" _7 k  Z6 ^% i3 s+ ^
6 q% x$ D1 m& C: ^2 _; I! F1 n上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，

里面电路板，上面有个USB插座，也有个通讯小板，

小板与大板是插针连接的，可以拆下，

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背面没有元件，
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下面放大看看板上各处，
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同样有个75176B，差分总线收发器，
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, Z/ s0 G6 B9 R; Y* T& n
! s& L: ^( k" ?( F0 r单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

1 V% y; q" Q+ w. H0 e1 d继续，
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丝印2272C完整型号是TLC2272C，是一款LinCMOS工艺的满电源幅度输出（轨到轨）的双运放芯片，特点是高阻、低噪、低电压、全摆幅、、，

: _1 L' ^' @" m/ [% b  M2只大功率管，
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6 p  M/ o# ?4 D8 Y$ i4 M4 i
2 g( p; M1 a3 e7 [; ~7 T% u带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
2 V! j+ ]* ?3 A4 Q" W! \; M另一个是MJE340，300V、0.5A，NPN。
对这里会有2只大功率管表示意外，因为这里正常时并不会消耗多少功率，猜测作用可能是在取供电时预降压、并起保护作用吧，
  M" ]& R6 R$ t  n' ^7 _: |4 c

; @) c* E( `9 A5 n3 @板上的电源单元，
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; U$ L" v+ H/ i/ Q/ i3 S采用了XL1609，是150KHz固定频率脉宽调制（降压型）DC/DC转换器，具有2A负载驱动能力并且效率高，内建频率补偿和固定频率震荡器，宽输入电压范围 4.5V-40V。这个比显示模块中采用的34063指标要高，

U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
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这里还有只贴片大功率管，
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丝印J122G ，是DPARK封装的MJD122G，100V、8A的达林顿管，看连线是用来驱动继电器的，
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最后来看下无线小板，显示模块和测量模块中各有一片，

1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，
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IC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，
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nRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurst（TM）模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器，输出功率、频道选择和协议的参数可以通过SPI接口进行设置；具有极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。下面是它的内部功能框图，

本例中是此IC的典型应用，与MCU、总线收发器75176B一道构成了主从无线通讯工作模式：显示模块是主机，测量模块是子机。在MCU的管理下，一个显示模块可以同时连接和监控多个测量模块，这是这套表头的又一强大之处。可惜的是目前没有上位机软件。
感到测量模块电路的设计耐压指标挺高，其中也没有多么特别的元器件，功能在于各单元的有机整合。下图为测量模块拆开后的全家福，

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, L& Q/ R+ d4 R! N拆机评测完毕，谢谢观赏！
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