【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。
& t* C. T) F0 v! B: n技术规格是比较牛的，
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( g1 q# w9 V! c1 C7 Y+ G( n. F4 e4 Q误差精度一般吧，
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! I2 |" i, P5 I: g, M实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

7 L3 i5 p& W5 w/ X4 k+ k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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也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

# Y; D0 ?) p9 E6 z2 k) r) b收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，

2 M* d& }6 T. X/ |9 K小包的是显示模块，

& O% t' f! ]8 p" x  {% R$ w* |后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
' Z' \. Q5 z/ T4 r' @背板上帖有标签，

与盒子上的P/N号一致，比较正规，

另一大些的包里是测量模块，
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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，

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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: M. j2 w& |* G7 t! i接线端子也是30A的，

商家给的尺寸图，

4 V# y! }$ Y1 a; w. Y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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  i* u* L0 Z/ ~; \) S下面是基本接线和用法图示，
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8 g& V: q0 H7 q" v接下来做了些简单的测试。
' _# u% s# z& G* p7 [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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8 d/ R. y# i+ a+ @) g9 D3 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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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。
8 l8 ~2 C3 `0 A+ M% ]) P5 q: f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。
7 y  ^" v. ~8 d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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2 Y8 ]  U5 B+ C# k20V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，
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" G$ K& n0 \* H, B, l; s1 k7 o被测电压再低就会使显示误差变大，
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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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0 I6 Y, }8 [. p9 y* ^9 @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。
" r8 O- F4 a3 f8 J: ^7 R6 x0 P被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
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9 w" \8 \- R! \% u8V时仍然这样，
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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。
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7 c; a8 z4 }- g1 B
% H! p9 A: `6 I7 B' K4 [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：
7 U" {1 w3 J9 C0 O# K! X1.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。
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9 [9 W. N' k9 t- S' Z2.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
, q& Z) y* x- h4 Y- k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。

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。

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。
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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。
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下面拆开看看。
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先拆显示模块。

( a4 w1 O' T1 z& h* t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，

小心取出电路板，
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2 ?% ?+ p, f+ U4 a! G; f电路板元件面，
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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，

% g2 J4 i0 r/ L8 t通讯板旁边的1个8脚IC，
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2 j9 r9 E4 n7 I& b7 F4 [看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

6 S! a+ c5 V/ }$ }/ C0 `供电单元，
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( c3 ^# S. l- T9 J
: `' b- ~, W6 v& W. p9 L/ ~1 m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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9 _: n. k$ R' y9 ^: _7 a, l4 C: |AMS1117-3.3V，LDO，

4 Q. d6 j: v6 h4 N5 c- N$ ~! D: w主控MCU，用的是STM8S00，
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, V4 L) A# P" h7 [! I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，

; Y( b" l& E0 f4 i, I# t- }忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，
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掀开显示屏，
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0 k( l8 T" L. o下面也很简洁，

) o4 Y- ?2 o, KZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，

( K1 t& p. p3 [0 _侧面看一下，

( L- w0 I$ H6 W  s( B这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
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5 @% ^" S6 n0 N6 T3个按钮开关，


! \' y8 J( n4 [" x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。
; f; i* ?& g* m* \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）
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有3组连线，
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7 {  D/ k4 G7 V5 Q7 f* @, n
再拆下红圈标示处的4个螺丝，
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! F8 Z$ q. ?7 q' R. n* F打开黑盒子，
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: G3 S$ _% D3 N& j# I0 {只看黑盒子，


用料厚实，

  x8 m! f  y' q7 J这4个螺丝是固定铜柱的，
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* l' X6 n% ~8 R' p# F1 w2块电路板可以完整取下，
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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，

小板与大板是插针连接的，可以拆下，
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4 d+ s: A2 [2 N6 j' m背面没有元件，

3 P  ~+ f) o1 k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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+ r( _, x1 v& t; s1 U0 ^
单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

( o7 T% @0 M4 I3 V+ Q: ^继续，

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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，


4 ~! B, h. F, Q" r带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
5 T/ F' }8 l/ S. @2 d2 i6 |1 u& R  a. Q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，
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) U# p4 w# g9 R5 \% @: v板上的电源单元，
' `! Q  q; Q; |
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，

U1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' t8 i2 o. d# s4 e9 ^0 |" m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，
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, ^1 C1 d( g5 S+ `, N& l; ?- V" PIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，

. P- P9 c2 [1 n9 s5 G4 T7 \$ G( d小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

5 _( s  n9 u. Z) `8 knRF24L01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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, J- F3 W* B  E& S( S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。
7 ^" I3 v+ P! y# |( 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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/ ?9 p; d1 H. i; l# E/ ^- \拆机评测完毕，谢谢观赏！
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