【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。
5 A* ?, z. [5 B6 j) X$ L0 W技术规格是比较牛的，

$ i& W2 [& ]# p6 w误差精度一般吧，
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- G" e0 _# g5 G5 F+ x! X" v" V; @实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
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9 U, O3 t, `& r8 Z; L: t电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
是彩色液晶显示的，


# I6 Y/ {$ ^! r* K, [0 H. C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，
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& ^; D* ^) R6 H9 D6 f1 f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，
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与盒子上的P/N号一致，比较正规，
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2 C1 A" L' }+ J6 i, j) A另一大些的包里是测量模块，
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: e5 l1 C9 ^- f: U5 P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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- X9 `3 E6 W% ~) I2 L有两层电路板，

- i3 M8 B, O, [$ B" k6 c! D8 Y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，

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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6 M4 f  \6 `8 i4 }下面是基本接线和用法图示，

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' Y1 Y1 M& `! |接下来做了些简单的测试。
# B+ N  Q5 o' W0 Z: \- w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，

5 z1 P: R+ d2 ]& e% e6 v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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8 u- d2 S$ K* G& K! `+ F4 b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。
- {0 ]  L5 k  [# ^5 z' v" K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，
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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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$ Z3 n: G0 _8 O0 O# W" F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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下面改用独立供电的模式试试。
供电为12V，继电器吸合，旁边的指示灯亮起。
* g& A, s( `: T% O" a( k被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
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8V时仍然这样，

* p, h: K1 r+ d" F3 G6 v15V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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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
' z4 E9 z0 a. k7 e( t- ~: t# Y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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; O+ X5 A' h8 g' C& Z) X* G' E2.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。
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( t0 E% w) _, \4 F3 T3.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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  {7 D" K  v+ Q4 f3 M7 }# @4.特别适合电池、电动车充放电测量
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
, i. B0 q% Q' r5 D9 ?% w3 f. z3 Z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。

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
' Z: g! @- P- I7 V, f* Z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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9 i) f6 c: X& z+ Y  A) ]4 N8.丰富的人性化配置
1 G, p1 Z6 y% I( f% t8 f2 G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。

' N; I; w* C! W% A' B# Y& w下面拆开看看。

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先拆显示模块。
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/ H" A# y; E6 n2 K; Y) j标签上的P/N号是我抹掉的，
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- H5 V- ?/ e0 }& {3 M  D3 b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，

小心取出电路板，
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: `. t5 Y6 D) q' w电路板元件面，
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' {6 }# ?" j' D/ S) H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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$ l' L+ S5 Y  _4 s通讯板旁边的1个8脚IC，
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" u7 @: k) @8 W4 k: y& U/ V/ v看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

供电单元，
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8 K* G. V' f- u3 F/ |) _
+ O- e/ N; @/ G% f% I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，
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AMS1117-3.3V，LDO，
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主控MCU，用的是STM8S00，
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- l/ d4 {8 i$ P0 r) V- T$ K. |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，

9 l7 e# ]- W+ o, i6 G+ ]电路板显示屏面，
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3 `! O4 l% M/ L! y/ T9 V5 c忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，

/ r* M; b2 F9 ?: V) r* y: s掀开显示屏，

下面也很简洁，
1 ]: x/ g7 }- l% E. ~$ z) V
Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，

3 J# b$ [" ~9 O" B侧面看一下，

这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
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7 Y5 D0 A, c& A. P: ~" ?3个按钮开关，

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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。
2 |) P0 F2 _0 n6 X" E2 R, a' z) d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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' ?/ t8 @4 g/ @, B5 Q: ?* y有3组连线，
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再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，
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只看黑盒子，
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用料厚实，
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8 U# j9 h/ n; p; d, _7 @& o$ i' z这4个螺丝是固定铜柱的，
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# r3 f7 f' R5 Q  f4 o2块电路板可以完整取下，

& b$ |  R# t  ?, T( t/ E1 `, C
# Q/ E9 B4 \7 l- R7 f+ r7 V6 K上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，
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里面电路板，上面有个USB插座，也有个通讯小板，
8 l' b! @# _) _# O, P4 H6 @
2 R& q0 F' |5 C小板与大板是插针连接的，可以拆下，
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/ k) N$ z# y! g6 U背面没有元件，

下面放大看看板上各处，
! t7 F& b, }$ t7 P3 B% @
同样有个75176B，差分总线收发器，

% f# E! p( Y: s
, ~+ H* [$ _( s4 T! h+ B4 |8 v) w, s- ]单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
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9 e, e& F4 a" [继续，
: ~- ]8 f, J9 J6 }; M- g* \
4 r& \  K! Z3 [# h
- U  n% K1 Z9 P5 K/ N* P7 D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、、，

2只大功率管，


( s" I" o# }  w带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
' I; ^7 q* J3 y. g& @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& D/ U6 _1 K( F

" b' |/ G- A) ?0 @! b0 o$ B' r0 \0 d8 W板上的电源单元，

8 u& y- l3 A  f2 E, ]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，

9 V3 P" q" l+ M, b/ TU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

/ L* A+ s* C& W5 f: |0 d: }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，

最后来看下无线小板，显示模块和测量模块中各有一片，
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6 a/ ]( H8 m& K8 G; M6 Y, r1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，
( ]4 n' N  B) h- \# A5 r. y
% h! A% {9 g6 U' m" fIC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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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，
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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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3 F  F$ O' @4 s0 S! E拆机评测完毕，谢谢观赏！
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