【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，
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误差精度一般吧，
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  c2 ^2 v0 m# A) s实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
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电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
是彩色液晶显示的，

; g0 _' S' o! r& r% a9 X' k
也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

" {3 P5 w% U4 P$ O) z4 ]; h7 |6 b8 o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，

8 {& x0 d& F; \# V- C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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6 u+ t  R0 S, s5 ?% }% @与盒子上的P/N号一致，比较正规，
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2 y) v  B9 E7 B+ u- s$ L另一大些的包里是测量模块，

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，

9 `) f5 c. F9 J& ^: }. R侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，

& O5 P4 t+ b# ]7 I* Z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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; a! k: l  U) T0 H& ]% L) @9 @商家给的尺寸图，

5 P/ H4 k4 F8 y  L显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，
! w% W& {4 l! R7 ~

% i4 E3 @* y5 |) y下面是基本接线和用法图示，


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4 F' `8 [' m' }. 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，
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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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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，

, z3 B6 ^6 O* A- v, P6 P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。
4 J8 f/ Y/ b5 ^6 k% S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，

" X% v, m7 Y% i1 J试出此模式下最低电压约是6.6V，

8 x0 I3 E$ g+ k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，


7 D; N! y5 J9 D/ T5 a9 U4 m5 @; l下面改用独立供电的模式试试。
1 o. s+ M  ^- |; A& m- {供电为12V，继电器吸合，旁边的指示灯亮起。
. a; G9 W/ N& Z. W) T被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
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0 o1 V0 K% d" S0 Q8V时仍然这样，

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”。

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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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。


2 ]2 p2 U5 \8 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。
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：
( y  j+ k; C% e3 q$ C! z0 o: l9 t1.显示信息量大
9 v5 \) C3 J. m' s% o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。

. t3 m0 d7 \) w, w: {: n2.安装方式多样化
( i7 O  `0 N; P' x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。

! P( F' f3 \5 M3.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
: G3 K7 X' n9 C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。）

5.测量电压范围宽
* t. S/ E2 a& G4 \. K+ n+ J# Q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
! W+ |3 I$ F5 j) ?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。

7.具有关断保护功能
+ E! v& t: @5 e& Y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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. J* ]2 X" O! x, S, I" F8.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。

下面拆开看看。

5 z% l( S* a0 Y) y" @

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: u! _% _- O: i9 y0 {" M先拆显示模块。

5 z; z7 T' [! C) {  a标签上的P/N号是我抹掉的，
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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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: {: @% r6 w  v% j电路板元件面，

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，
- P) u" q6 D0 Z8 h' a
& O! x1 J6 b3 |/ c& n看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

供电单元，


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，

AMS1117-3.3V，LDO，

9 i6 j9 G& ~/ c: Z" _主控MCU，用的是STM8S00，

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" Z! e9 H6 l% R0 S( q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，

3 V" p% j. j& j  }2 Q# J忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，
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" y3 d0 [' X# U+ C4 u掀开显示屏，

* d" ^/ i6 s+ s2 M4 `下面也很简洁，
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Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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侧面看一下，

这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

3个按钮开关，
: o1 w8 r. U* D) T& [- K9 v3 g" n
& _7 A( G0 r- F! w
- }/ N5 {3 u, Q$ g; i; i# y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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$ K, e& y! b$ U7 S  p
继续，该拆测量模块了。
# g5 d1 }+ y* q5 [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）

% s( n3 `; [1 C8 o4 _9 t  f有3组连线，
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! H! q6 n! m7 d& R  L: S# d% o
5 l9 ^; X5 u: C/ u; ^/ A再拆下红圈标示处的4个螺丝，

  _) t1 P" ~- F; V4 s0 z4 C打开黑盒子，

只看黑盒子，

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( T. i7 y3 q9 l' K6 I: {用料厚实，
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9 g! V' g' z3 S这4个螺丝是固定铜柱的，

' f7 M- P, A+ @& `0 Y4 L/ Z& g; ]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，

5 m$ A+ V1 o5 O0 Z小板与大板是插针连接的，可以拆下，

2 ~  @+ ^0 \3 P* E
9 z3 I( C8 B5 `; D; z! E) `背面没有元件，
' H3 ]; v! ^, H1 b* L1 i( S
下面放大看看板上各处，

同样有个75176B，差分总线收发器，
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单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
5 h; y' T7 \7 H' [
# C6 d/ |9 u0 b+ i, ]9 ^" x- k; j; @继续，

0 @, U) P0 [$ {* H1 I9 v: s
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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7 P: g7 v, l5 a) c- s9 J2只大功率管，

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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。
& [* M# I% M+ s3 j7 M, e3 L' p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，
( T6 c+ I' n& S* Y4 R* {

板上的电源单元，

' l; o* F( @2 t+ v* M3 J! V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，

; L, B9 {3 E, Z3 J' j2 LU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

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，
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  r  n* ]- D0 e, B2 m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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8 a* g1 ?1 f, s; U# J1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，

! g! N0 `: b/ i# k1 f# RIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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6 w( L* h4 R, |- Z  u6 ~小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

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，

( z/ P! m$ L% U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。
" N; J/ J+ }7 z" k$ f& s- x8 d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！
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