【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，

误差精度一般吧，

9 ?, M. _( \. Z  o( u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。
3 Z- a# o5 u8 }4 f% Q3 Y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，
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; Z  z% C/ z) L, e( `; r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，
" J1 g% V% q# L( ~6 A  T4 I
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，

5 T/ X# A0 N: @6 r! ?/ y& Z6 E另一大些的包里是测量模块，
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# e- d& Z4 \& N! p/ b/ j1 T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，
* w- E0 f" n9 w
! e5 L9 B: d8 ~/ ]' J) n侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，

; A/ o* c0 u$ L) x: @+ f% G1 O2 W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，

+ G5 H; s. A8 R. N# U6 R商家给的尺寸图，
5 h) [8 s* v. \
显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，


: b+ `1 ]7 Q! w8 U6 Q- y下面是基本接线和用法图示，



6 `* G! {1 i6 D接下来做了些简单的测试。
$ _# I) }8 [% j7 k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。
) d6 a1 C6 U6 c# X% H( U7 \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，
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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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# s0 w7 e% G' q0 q20V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，

被测电压再低就会使显示误差变大，

: N3 Y4 K; E4 }+ J- j8 r: m3 E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，


+ V# K, y- T9 c4 ^: C+ n- X$ K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。
被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

9 w+ z6 F9 W5 \( U5 ~) w! S$ h8V时仍然这样，
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' p0 u. ]. v5 }( o: k" T15V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”。
* ^3 i4 h* H  K. k
1 e: T0 x1 ?" c+ h7 b; g3 y5 d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，

4 b/ I7 S5 i3 J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。


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
# }9 `) I: c* L6 R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。
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3.双向检测
: v/ ^2 W9 U% a. m8 {% ?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
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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8 C+ H* e0 ]2 M8 R) E6.断电记忆和参数清零功能
+ a* X6 o" r0 |7 C: D) R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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) `" G2 [5 }6 g  _6 ~. `7 c2 @. S
1 ]4 o% [$ Z3 Z- M/ D! c先拆显示模块。

9 X. [4 c! r& f; _% \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，
: b. v! w5 T6 `' q) r+ F, R
/ y" B$ V: v6 D, X  I电路板元件面，
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" L+ M& Y8 L0 x# Y: z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，

0 E( A( C- x: ^9 F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，

供电单元，
; z# S, T+ ]( L, w0 g. ^

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，

: J0 q2 g' R5 U4 F2 c肖特基二极管，

AMS1117-3.3V，LDO，

0 n# |. v. s  w: Z. Y主控MCU，用的是STM8S00，
0 i4 I$ B8 c: x5 D' U( d' A9 E$ p/ v

5 B: {, g) U4 x6 x; t2 i- f/ w2 E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，
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电路板显示屏面，

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 N* A# O2 N4 L7 e0 k下面也很简洁，

- {0 ]4 J; @6 RZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，
5 N" I8 W) }4 h  e
侧面看一下，

这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
3 S# z, f2 A7 V7 T
3个按钮开关，
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4 d9 L, x' p) G, u2 e9 i8 h4 ?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。
. p* c; @! {9 k下面再拆测量模块。
, P5 {6 U8 j# z* Y6 v9 J; n

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继续，该拆测量模块了。
3 {; I# R5 }) A0 _3 b$ ~3 g' U2 E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）

1 Y1 _2 I& ~. D; n0 I4 c3 V$ q- g有3组连线，

' N5 v' {) t# f( O; i! ~7 \! T$ ?
/ ~1 O, r+ h  x$ }再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，

* S2 d& d  `  {& O# Y) x2 }只看黑盒子，

7 G# f% s7 \& j- E3 V3 h
用料厚实，

这4个螺丝是固定铜柱的，
$ U0 o7 j( E  b) y& C9 ], o
2块电路板可以完整取下，

5 ~. F6 P; K2 [& {# L; O" ~8 |
5 _" K3 ]' \! n- N4 `6 |  t' L& N上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，

! y# H" v9 A" I) C% B/ ]: L5 t1 T3 t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，

. \% A& X4 G: f% G# ~/ F7 d/ {
背面没有元件，
6 G* u. W3 _, T5 f2 [: B
下面放大看看板上各处，

" L7 [2 O9 \1 |* j同样有个75176B，差分总线收发器，

5 f7 H9 ]' o9 ]* Y; `# g2 T* c1 L) l' J
单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
6 F& P, C/ k3 s$ }. A
继续，

$ U1 A/ Q5 X# I  R
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，
& K& b, N$ D, }2 M
; u8 Z2 }- u; n6 _( G7 Q7 k
7 ^2 o5 Z2 U8 |- J% z, c) q带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
# m) F/ I' `/ h9 y6 Z另一个是MJE340，300V、0.5A，NPN。
+ j$ o% T% I5 q; }. v% a) H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，
$ e5 \1 j- h* a

板上的电源单元，
0 ~  |" f+ G! U$ H2 U
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，
( A3 U6 n& j' r* Q+ U% R0 ?0 A
这里还有只贴片大功率管，
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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，
6 S7 c  y9 ~) z" [3 r
最后来看下无线小板，显示模块和测量模块中各有一片，

3 s( p. w) w9 h# k1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，
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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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3 D8 Y, `1 n2 _- n8 z3 n; G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，
  X5 r, B8 g& O7 P) m- B9 Z

3 f6 Y8 n7 X: D; y4 \, |' e拆机评测完毕，谢谢观赏！
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