【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。
" u, }% [. p' P; \. t$ J技术规格是比较牛的，

误差精度一般吧，
8 l: ~- J7 a: @* `/ L
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，

/ T/ W# ~- L$ Z$ A' N
6 E; t4 o1 `( {% ~也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，
+ {! ~; Z) P0 ~0 m5 u
# w' _3 x4 [* Y4 ?; ^2 l( \收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，
  c" u# k$ A3 g6 }' h
& K" [  T! B  C小包的是显示模块，

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，

7 J+ r) }6 d+ W6 E1 \与盒子上的P/N号一致，比较正规，

另一大些的包里是测量模块，
  m5 N6 |/ |4 F8 D
% B% Z9 ]+ j% R5 g7 v/ q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，
( M, s% u* Z- V* z
侧面一端有个USB插座，
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有两层电路板，

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，

接线端子也是30A的，

商家给的尺寸图，

# H( n$ k7 z+ ^3 _7 L/ N; _% Y; B$ _显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，
0 }! n" t- \+ ]/ g/ E

下面是基本接线和用法图示，
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8 t1 V' I9 ~* O$ y3 k2 m/ W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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5 `) ~! v" T7 h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，
+ W1 h+ ^9 n1 f% I9 \- \

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。
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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& r, ^  K' w( U9 ]  O0 b
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，

' c% q0 ]6 j5 L; Y/ c, y2 q试出此模式下最低电压约是6.6V，
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被测电压再低就会使显示误差变大，

2 I. H4 P1 I7 a' x& a& h: ^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，
( Y+ I& U: S3 n) U; c9 d9 L  b
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下面改用独立供电的模式试试。
$ b( j; t' I8 b2 `; [( e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”，

- d* @7 N" U( P6 D8V时仍然这样，
0 K% J2 b& k& A9 Z" [5 k& R$ \
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，
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4 s; P. g5 v5 `6 i0 C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。
1 `4 Q" P% ~5 W

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
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。
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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。

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。

4.特别适合电池、电动车充放电测量
& @! p  D" a" s/ e; l2 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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5.测量电压范围宽
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
/ F6 b; N! t/ _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。

/ b$ Y1 ?3 Z2 V% u+ k! @7.具有关断保护功能
5 v0 r6 U/ U: \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。

! O$ x/ T4 }9 H2 O. W& i& M4 H* x8.丰富的人性化配置
+ p4 |( H  n# h* D" P: Y, d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。
2 K& R% u( f4 U# l4 I; \& Y: f
5 T6 Y( `. p; [( j; o下面拆开看看。
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/ S' t% g9 ]3 j1 T. N
先拆显示模块。
/ b# I. h2 r9 b2 m
标签上的P/N号是我抹掉的，
9 k0 x. U$ Q, f5 W
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，

2 D6 y( u5 l( i电路板元件面，
- n3 t' x+ h  ?- o- l9 R: }
+ q0 y0 p+ {4 L* X4 p/ R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，
7 G5 y( l7 k7 v0 h9 O, d  g
. r$ W% r; `4 D2 B0 D通讯板旁边的1个8脚IC，
8 G! l0 }. K+ E
# _% u/ ?$ e% G! M看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
- B" B: J% j% z0 s2 f0 g
$ ?* Q, O! R0 l, L8 H供电单元，

. {" u3 T: ^5 N0 {
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，

. P% u+ d, i8 ^2 F5 \肖特基二极管，

AMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，

: ^( x: N: ]( o( l
9 u/ h' Q# A* p6 t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，
5 h) g( O. u9 X& f# ~3 l
8 u3 o- {0 P. N5 p3 w6 A0 W电路板显示屏面，
# [( R5 r! O4 H; G5 F1 x& r
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，

下面也很简洁，

- e% M9 h: G2 J0 iZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，

侧面看一下，

& `9 a1 X7 a7 j5 Q; x5 f; ^" E2 n这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
0 M% \( e; ]. `/ s5 ?7 R
) d) I+ F3 s' u/ M3个按钮开关，
' @" v  A1 f4 L4 C. T! u  L

1 P) D. ?# ^1 j8 _/ K4 N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。
& l$ R5 T) q2 a1 q) k% \" P4 w下面再拆测量模块。

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继续，该拆测量模块了。
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）

4 w  [) j$ Z, S4 }/ t" w" N有3组连线，


再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，

只看黑盒子，
) s: A, r! x) d' t, `

3 ]/ j. K3 I. n6 I( q用料厚实，

# W6 C+ R, [" O' Y* m这4个螺丝是固定铜柱的，

. k- X( D# Y5 z% b1 s. b- n2块电路板可以完整取下，


% X5 F: a1 U$ O  n- [: C上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，
2 \% d$ `& w; q, \- t4 ~
- T, T, ^' n0 I9 @  Y里面电路板，上面有个USB插座，也有个通讯小板，

+ T" ~$ u, L% Q7 T+ E# x% ?小板与大板是插针连接的，可以拆下，
5 ]8 w: [& V' A

5 U& V: v  h+ g1 _& Q$ T8 y背面没有元件，

下面放大看看板上各处，
7 o- D% \" {; ~! W: j! R1 @
同样有个75176B，差分总线收发器，

7 x7 U' B  P+ V2 p
! z8 Q% K. i( ?单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

继续，
8 s4 B/ Y: V- C" S7 p; Y; z
  M6 A" o: D0 Y$ U: ]. Z
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、、，
  X+ d+ J( P) \$ I! @  B
: I9 F- ~1 H) w7 o2只大功率管，
( I3 `9 z* j7 M8 \; r) I

( F; S, |0 m. Q5 J带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
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，
( k  J' u# R) i* b
2 {$ K  U& k  t# b
板上的电源单元，
# k! y, T2 o, a6 E# Y% p
  t0 ?/ A; c6 X3 k0 B, f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，
/ K. {9 p5 L; V" K& q5 b1 ]) H
U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
! j6 c& l5 n% Q  S* Z( @8 J
这里还有只贴片大功率管，

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，

. a$ Y: M5 f7 N: b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，
0 a! v6 e" V$ k7 _3 b: }* C7 H5 G
IC上丝印了完整型号，NRF24L01+，

( T4 \, f/ U# m/ \小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

0 [, `  H2 z. T" C6 {! ?% U  znRF24L01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。
5 k' a* N4 O3 `1 b1 A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，
" w: Q$ c; p5 L1 Y
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拆机评测完毕，谢谢观赏！