【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。
1 ~1 p# Q! n' S技术规格是比较牛的，
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7 d/ d3 R1 I/ |2 o误差精度一般吧，
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7 B% D; Q# [" R实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
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$ I* i4 b8 D8 C- `; t" z* @" Y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，

" A8 ^5 D/ I6 A/ a+ {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，
! ?) w1 S- d) x) h
后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
; M' r9 ^1 i9 B% p背板上帖有标签，
1 N7 k% o$ m) i8 J; Y
# Z' W$ e- }6 W$ g与盒子上的P/N号一致，比较正规，

* V0 ~+ L) f! i另一大些的包里是测量模块，

0 I" T" M7 y2 o/ f2 H/ I; \1 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，

侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，
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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，

商家给的尺寸图，
0 k$ B; [( a& O2 Y* y# [5 W2 }
" K, z" i8 M1 r( e6 v: {' h显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，


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，

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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) ]5 U6 H  Z* u8 M0 w$ n" y8 B
* D0 T3 ~1 _% `: U) z5 n% |7 j5 K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，

4 S2 ^; i6 Z2 y0 U; \! \3 z  U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。
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。



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，
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试出此模式下最低电压约是6.6V，
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( K. A4 c6 S& l7 r! ~9 l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，
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, \- s4 |  I' u下面改用独立供电的模式试试。
0 \: S. W- M) Z# p0 V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”，

8V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”。
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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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  `$ a  t, }* O- 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
  l. R& \/ N/ q& K  G/ @+ j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
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。

' a! `+ {& h5 K7 {3 T3.双向检测
# ~) g2 }9 {# V/ b' S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。
" R) s) D  j2 W6 Z: K4 _1 s
! h5 d& Q1 t( b9 y* q( Y4.特别适合电池、电动车充放电测量
! P5 s0 W! C1 w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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5.测量电压范围宽
/ R3 K& p( T" `- m- ~9 b! o/ h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。
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6.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
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
, i. Z5 l: s9 l) D! g2 f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。
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下面拆开看看。
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( }) u3 f9 G8 t$ z6 s) e先拆显示模块。
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% l( z( z! ~$ P3 E  q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，
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小心取出电路板，

电路板元件面，
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3 s0 r& m% Z! g! i6 J- B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，

看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
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8 Z1 B% @& b: s5 D$ G3 s1 [% x- f供电单元，
5 A1 O0 }) M, \; U8 P* `7 O7 H

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，
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肖特基二极管，

AMS1117-3.3V，LDO，
; M' x/ d# a  J
# G- v5 W  `3 Q  U! u主控MCU，用的是STM8S00，

2 d" ~3 P3 B- S4 _* l' X
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，

$ Y- `5 h: K8 ?2 X' G电路板显示屏面，

3 \, o  {# E# V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，
1 G' _! x( E4 z: [9 J# [& s/ d
" X% x5 T5 |* G6 y8 _下面也很简洁，
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, V. c" G9 a. MZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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! e/ ~& g" ?8 {; t  @9 e* U, e侧面看一下，

' c7 G: z" C: ?* r, B这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

3个按钮开关，


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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! C' [  h- U! A( q继续，该拆测量模块了。
3 Q# N5 T& j6 E  p* g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）
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有3组连线，


% j% C. f* d( W1 B- i( ]. `再拆下红圈标示处的4个螺丝，
; c5 U* W1 J; [) H! g: r, q
$ o/ b; s& L$ r" Y打开黑盒子，

: x6 h! N4 r' m/ x1 H' Q' c: R: u只看黑盒子，

* f$ z2 g) i: l; a+ j$ }
用料厚实，

这4个螺丝是固定铜柱的，

2块电路板可以完整取下，


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，

: P! I. n% E6 p; J4 m3 A! [* k" f: o小板与大板是插针连接的，可以拆下，
! h: i! z1 ~/ m
$ d% P/ g; t" U  T% m; h1 t
背面没有元件，

" W2 Q+ p2 x2 \: E+ B下面放大看看板上各处，
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1 ]0 u1 X  d3 ^2 [& W. }7 r同样有个75176B，差分总线收发器，


- \9 s0 z' a2 e8 _9 b8 h单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
0 S4 A( z$ t" a
继续，
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$ k4 W/ F! v! I3 E3 R- I  R* R7 N0 r
3 \/ r7 g4 I* L9 B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、、，
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2只大功率管，
# S% s% k  J+ m3 J4 B$ p
* D; s6 _7 U# D1 V$ s
" @2 A# U" n8 Y带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
8 b5 J3 m7 [7 E3 j9 w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，

- J: Y$ a1 O0 x6 ^, X+ i
板上的电源单元，

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，
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U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
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' a" o6 @0 O( f这里还有只贴片大功率管，
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" ?- a( j3 g, A& P2 k: {% u* y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，

, u' ?+ ]7 s2 E2 f0 `! B1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+，

小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，
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8 H. G9 t  e; G" {  D+ M# {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。
' h4 {( X+ r( f  Q# ?3 O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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7 G: u' ]0 ?( z/ g拆机评测完毕，谢谢观赏！