【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 R& V" J. ]8 c1 ^7 i% x9 N+ \技术规格是比较牛的，

误差精度一般吧，

, Z4 U( q' c# e# R9 N6 v* A实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

; X6 Y. _' Y3 v) _/ K7 d" ^. c, F3 [: o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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0 j/ ~- n8 {! w8 d- J
也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，

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，

与盒子上的P/N号一致，比较正规，
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, M+ o/ h0 C* ~2 A& E/ E另一大些的包里是测量模块，
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; J& ]$ \2 \! U  y5 @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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侧面一端有个USB插座，
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有两层电路板，
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$ J& I4 q* h7 P# s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，

5 N; J3 C, F9 J% t& [4 R4 x接线端子也是30A的，
1 }8 P( A' K0 ^- P$ _) {; s
商家给的尺寸图，
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& v. Y) A) o5 U1 |  i/ G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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" H  R) w2 u. N$ f# Z0 p/ F  C
( U. I* q( a4 ~3 t下面是基本接线和用法图示，



6 l* }) b4 A: L2 I( c. u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，


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。
& b& b5 e1 C2 Y" Z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，
* F  f% {$ X0 m1 }+ E
( K% k, j5 k& c2 p+ k% A+ x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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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，

7 s# [( m4 T$ ^% T# j* N+ W被测电压再低就会使显示误差变大，

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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% \* Z: `/ Y' t9 G/ k6 Y* Z
$ A0 P! e# u+ x6 ~% D# I; n下面改用独立供电的模式试试。
  P) B" a. B+ C+ s供电为12V，继电器吸合，旁边的指示灯亮起。
( ?3 K5 ^4 B3 t- l+ N; p7 E被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
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2 C) L4 U1 H1 x5 v4 J1 ]; w8V时仍然这样，

3 M9 m. j% I6 q% x+ l! H: J15V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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  C( P& `& J0 G+ ?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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; t; e8 L1 T5 `! D: s+ k
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。
7 r* ^/ `3 B7 u2 Z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
  o1 C1 X9 A7 \" Q% D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
% T2 I2 |, `; P* Z" A6 T7 A+ n9 N2 ?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。

2 ]0 Q" Z1 p, N! ^6 C3.双向检测
4 F, x9 N6 `2 [# U  c, p- T% 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。

4.特别适合电池、电动车充放电测量
# h  @# G) X+ o9 B7 k7 U) j3 Y" o( [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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# T) m: H$ l. J# Q5.测量电压范围宽
6 F' U0 l. K0 J. O; L6 |. u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
5 M( \( r' `. N6 M1 b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。

8.丰富的人性化配置
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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  Y9 C. T% @# B. m
/ }  Q0 g/ s. o# P先拆显示模块。
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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，

$ z+ G0 F) h2 i. ^+ S2 E小心取出电路板，
6 o& R; l# S1 T; T
9 m& q" z, u3 T! `电路板元件面，

- w! \( w' U% z3 D- U4 J) O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，
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通讯板旁边的1个8脚IC，
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4 ]0 c$ V1 y, Y8 K0 q看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
) O7 v5 J" [  w; s8 ^+ m
( b* {1 A6 ~: S. r. C) Y供电单元，


0 S! a3 w, G& [, @1 {! r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，

4 Q3 f; I3 J& F2 X. H3 M* s0 ?肖特基二极管，

AMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，
$ C: A7 Z& P. h$ \% @" H

& |! T8 i/ F/ ?9 l; B5 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，

电路板显示屏面，
5 G, ?, f5 }9 Q$ m: K
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，

3 Q; b; H8 _* W9 C2 V# y2 l下面也很简洁，
5 O; W: e# q$ u: q3 M* O1 t) I- o$ G
% Y6 n! }! N; O6 E  Z, jZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，

侧面看一下，
0 w$ h8 T: A$ g
" x% Z3 t# N  {+ `- A7 T( t这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

6 ?1 C% x2 Z8 w0 _# \2 {3个按钮开关，
+ {+ l+ I/ M6 d: i: Y

& H9 c/ T9 R* _+ h1 A3 A1 O. Z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。
4 b6 m/ X( w2 ?$ L1 M下面再拆测量模块。

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继续，该拆测量模块了。
* h- c% f8 ~4 m3 ~, z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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9 U/ R8 E/ i  Q4 Y  I有3组连线，
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+ Z- J( M. u6 \2 K2 G# y% H
% q" k' u: M9 V7 Y1 r再拆下红圈标示处的4个螺丝，

1 I- _3 w$ [, k9 f) j! `打开黑盒子，

只看黑盒子，
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* C( U+ ]' K2 W1 z) G& T
4 t3 s0 L) M  M  d; j; F用料厚实，
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这4个螺丝是固定铜柱的，
$ @2 T, w( F# X6 b& r! k) t
% e! U8 t9 ~1 s/ W) `1 [+ }2块电路板可以完整取下，
' ]3 q; q9 u. g5 v$ p

0 i2 F; {8 r3 x  i. V. m% C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，

9 o. ?( v! W0 {4 L' U9 _" Z" W; O
$ a) [) c1 O$ a背面没有元件，
+ M: d' V6 W/ c. \( k+ {9 o
下面放大看看板上各处，

% n0 h: N. f1 H# l+ I7 [# S7 ^同样有个75176B，差分总线收发器，


单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
7 s7 @7 T" }3 b9 L; I
继续，


& W/ ~9 k7 E! }' g6 q/ m5 v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、、，
8 M& ~' Q& p! j6 _+ Y8 S
/ o* Y1 M' u& x1 c) o2只大功率管，


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，


板上的电源单元，

$ U% B- B3 L, E+ @& i5 F. X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，

' y0 n/ l5 w( [6 A" wU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

这里还有只贴片大功率管，

- i; q( Y. T2 v+ V4 K, B# W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，

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，

8 w+ ~8 e* J% E/ x/ F8 p9 \6 XnRF24L01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。
/ k* J" q) c9 i' ]+ A; F- d( ^1 F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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拆机评测完毕，谢谢观赏！