【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，

1 B% `$ e+ A: D& _, B# O: Q4 ?误差精度一般吧，
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实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

- R2 ^8 B+ l& \. O- a7 f$ \电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
/ Y4 f# i' \3 O' I: t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，

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，

* ?( o. u8 V7 H  {9 O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，

8 f! e+ d3 o7 a, Z# ~与盒子上的P/N号一致，比较正规，
! c  e, I, K: a9 ]' L
" \# r" M. u* C( U另一大些的包里是测量模块，
* J  P1 J1 G& W9 {
5 ^) R0 t, M' c8 }9 S' ^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，

侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，
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  W0 W$ w1 f/ l7 `7 k1 [: c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，

6 q4 h  E: l3 U- c  S商家给的尺寸图，
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4 n: s  x. a6 D) u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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下面是基本接线和用法图示，

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& A  n8 r$ A7 R接下来做了些简单的测试。
9 j7 m- R- j8 S5 E9 r1 N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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$ T5 ]# [8 z! v2 Y# j1 A; T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。
% `5 N- a$ k! O) `% W$ M' [2 [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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5 p, L0 a1 s/ ^" N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。
, {' f; n) P/ o& E& J4 N' |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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. G1 w" Z# f. {7 h, i2 i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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- ?3 P& t0 N/ A* r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。
* \  m- D5 K( g被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

  D; P/ {6 ~+ u) {( t: o: p8V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”。
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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
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。

7 r  ?8 x# x. M! n3 W4 ?1 j2.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。

+ K# o$ _# a0 [; d' `" d3.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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/ l' n: Q6 ^3 T- G- @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。）

- K2 c) O) s" [, P/ x5.测量电压范围宽
2 J+ ]& `7 X* S8 g5 @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
! a0 U: P9 ~( l! V/ 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。

! Q4 J( D0 p6 Q+ Y$ ~7.具有关断保护功能
/ e' M/ I; z0 b, E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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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。

下面拆开看看。
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* Q* g5 a$ [* V8 `
- R0 d2 |: L. G; z先拆显示模块。

" o3 D$ T( F1 w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，
" p% X6 F" J, m1 n6 D# `) O5 _2 g
, i. Z4 X* a4 `8 `8 O  u! m小心取出电路板，
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7 D$ A- g' i. j; P. K5 M) B7 ^电路板元件面，

# i7 h% `2 M1 f+ R0 B) G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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/ S' |- i3 p! \) l- Z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，

; a% j5 S1 @1 O' J6 z1 ^供电单元，
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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，
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肖特基二极管，

AMS1117-3.3V，LDO，
2 s9 s. d$ M) d* x- k# _9 @( W6 T6 u
$ X' S- [7 O8 b' Z主控MCU，用的是STM8S00，

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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，

# W# W1 P( M5 `4 r# a% {9 k$ W电路板显示屏面，
( x0 Y9 e! @' t: Z
/ a' U2 Y8 ?1 |. @4 n2 x忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，

% L, p, \) o3 u) a( c掀开显示屏，

下面也很简洁，

' `6 e# q; R: x% u7 U. T1 vZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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侧面看一下，
7 V- Q0 v$ J8 q2 h9 r1 }6 |
# G& I: R4 v, M" {5 L$ P4 e这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

0 u5 B0 }3 C) I; Q) n6 ]/ F$ T3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。
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）

9 P/ E1 [) g$ l) H0 n7 [9 U有3组连线，

, n" p3 ]9 I$ _. [
1 l# V% k7 ?% n2 [, s再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，

- R# Z$ S: ~1 B4 a2 T/ ^; x4 |只看黑盒子，


! h0 P, L7 z% j1 f. X+ F/ ~1 N用料厚实，

这4个螺丝是固定铜柱的，

2块电路板可以完整取下，
  k, E9 V/ C( |

0 w( G4 _" t9 [  n! T% l上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，

  U: Y" b8 K$ f, c0 x里面电路板，上面有个USB插座，也有个通讯小板，
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小板与大板是插针连接的，可以拆下，
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背面没有元件，

3 A" y! o0 c1 ~/ K" e1 T下面放大看看板上各处，

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，
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继续，
9 l, e1 Z' \# X/ C9 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、、，
0 ?6 |& U; z: ~  V" M. L
% ?0 [/ v: L7 u) c; k% Z2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；
3 F8 T  z) B9 {6 ?" `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，

3 l; D" W! ?5 {) z4 o+ z2 z' r
$ |0 @8 W/ `' A* S板上的电源单元，

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，
6 s  `  N6 w5 M6 H5 L5 \
U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

2 T5 o! O# R8 ?% n! w9 B2 }这里还有只贴片大功率管，
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5 P  r( F" ]& [. D+ R# F" `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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$ B- {2 d. w# s+ M7 R! i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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9 c" ]- \0 Q  W$ f& m1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，

' K; T( P! w* ]2 s6 qIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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7 A/ i' ^. @& d" [; g3 p; C小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

7 a4 L, `" F9 b! j% O2 S8 |; n8 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，
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/ n- z+ ]( a9 c& I9 Y2 {) x$ ]& J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，

  a/ z" Q- g6 a* i* b$ _  J
拆机评测完毕，谢谢观赏！