【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 I2 U# a' R2 b4 z误差精度一般吧，

, ~1 ^6 m2 e' c2 r! F7 U5 z& R. R实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

( Q- s( r% a! G% i/ E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，

收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，
3 W3 G. Q7 ]$ v5 K" h& Z
小包的是显示模块，
1 ~, b- T( q) [' S  k, q
6 z) w8 ~) h. h6 \: e0 H后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
5 H) G3 P  `( Z. r' A( F) J" d: l- w' {& t背板上帖有标签，

* B  M9 f$ l( @! R: ~" L/ F2 T与盒子上的P/N号一致，比较正规，
* g% z- H5 Z7 w5 e, ]$ k
5 `8 D& U' H/ U. p另一大些的包里是测量模块，

1 d" J9 K& N5 ?' A5 ^+ h3 e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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. ~) F& M) r& X( S) a有两层电路板，
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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，
3 U& R2 S! v! x  m8 y! P
5 V+ P: g$ y/ u( \/ w! \" p商家给的尺寸图，

/ N5 a- @1 b$ {3 [& ?& j显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，
$ M3 w$ U5 X! E9 D4 R4 M

* @3 x. V' P5 s9 s- }9 y下面是基本接线和用法图示，
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& b4 ?4 G0 f: y) O# O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，

- b; \. b4 F/ |- B6 F  ]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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, B: o: _, ^) B" z! v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。
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。

. [: r- K: D+ @1 t3 g

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，

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，

8 ~; ]& e- b2 _5 d3 E3 P
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。
; q: M6 Y/ h( t% r1 E1 c  [6 f2 `被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
  T- T1 e4 V8 d6 S8 ?# U
8V时仍然这样，
" z3 d, m2 o* I0 ?
6 _& I# Z8 @4 o( c15V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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4 }5 j. r( a9 h6 E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。
1 @, b& e1 R, G; u7 M+ ~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：
# W3 e$ L8 W8 h* ]1 l1.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。

2 l8 ~! e! N: `1 s2.安装方式多样化
2 _8 K7 _" q: c* C" l! W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。
" ~8 d$ |4 ?7 u! n! r
3.双向检测
! [- x! [, m) H% `1 e6 O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
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。

7 Z3 H8 g, _1 y0 u6.断电记忆和参数清零功能
6 r7 k1 U4 s  Q: ]% Y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。

/ z" h( q" ]( @  r% H3 I8.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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% O$ t  B9 }+ i( K: \下面拆开看看。

% \& F3 x9 C# b7 o

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% [" d, x4 s6 C8 U9 I0 m  R! ^, T
先拆显示模块。
2 T  j) y% D) b; F1 F
标签上的P/N号是我抹掉的，
& Q! B) y, V$ B) S0 x; o
1 F+ G2 }: Q* u0 L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，
* @* R7 C3 |, C9 ~( d1 b; M$ g
3 Q5 m9 J2 u$ \; ~* k. ~小心取出电路板，
0 u% ^. O! F; A* w; u+ f3 G
电路板元件面，
$ m$ O- k8 m% M% |; z
. _( Y! M- r$ l* n" ?! k  M7 O( t* l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，
# ^* t2 e6 V: @, n; k1 I
通讯板旁边的1个8脚IC，

4 t' |7 |- s7 p5 J; z8 `看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
4 c' @6 n# |4 l2 ]2 j3 f
供电单元，


/ M- }8 [5 L4 N8 d( B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，
! ]) J6 U6 a& v( Q' n7 C
肖特基二极管，
0 g* a' m: Q2 Z" F1 e
AMS1117-3.3V，LDO，
0 s3 u5 q+ u3 b0 Z' R
  n, ^$ y7 k& T; V主控MCU，用的是STM8S00，
: {6 O. Z7 I! ]7 i( ]

8 w, z9 [  G% n8 T6 f# f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，

% d+ ]0 ]  P0 }/ G4 A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，

下面也很简洁，
! g8 N, R0 m! A8 o- n. f
Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，
' y( J/ e) s7 A9 Q( V8 u
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，


2 K1 [' J1 I3 R4 W  A/ U: C, K3 V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' ^+ ^0 H+ a- R1 {  K' [$ ^下面再拆测量模块。

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继续，该拆测量模块了。
0 m, t5 g" ]5 S; b) \1 p3 J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）

有3组连线，


( B1 H/ Z# n9 E* b- f1 w+ Z' p/ ?再拆下红圈标示处的4个螺丝，
: q* n) Y/ R$ X, Y9 \+ n
' e1 Y- T- W) ^1 y2 o1 x打开黑盒子，
7 U+ O/ G5 M$ u3 j* s6 g
只看黑盒子，

" `9 h8 R1 s' A. h. Q; H* e
- r; Y4 `5 C$ S# {) `( O用料厚实，

$ T- ~. q8 e6 t+ F# a& a) X* Z/ Z这4个螺丝是固定铜柱的，
# b; h0 P; ~9 v6 ^
, B: _0 @4 V2 l1 c1 @8 T9 _+ C* M2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，
/ W+ D$ g; G3 L
小板与大板是插针连接的，可以拆下，


背面没有元件，

, b; m$ V8 b+ u+ }1 s下面放大看看板上各处，
0 ^1 n* E: t( y/ {6 D
. H) C3 Y# @' |& T! v- d& H8 [同样有个75176B，差分总线收发器，

9 K. H+ k- Z$ d, Y8 F) Q8 u9 W
单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

+ [, E  g) W6 V+ f( ]/ r& s- ]继续，

  K8 }% n8 H; W+ j8 D
; Q/ s! d! d6 C+ Y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 F  S: y1 H8 e- O2只大功率管，
2 S$ b$ W1 T5 @
1 s6 ^- J$ N& i/ C1 m
带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
6 d5 r8 i5 H2 [& D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，
9 h5 D9 y7 K0 \
) K. ^( l" D) ]
* X) U+ E( _8 u3 G板上的电源单元，
+ u7 q5 Y/ @6 V8 P1 o3 |
8 @: f3 N  T7 t, _7 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，

, n" u/ f2 b1 c3 OU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

7 b9 ]& J+ O5 m7 R5 p这里还有只贴片大功率管，
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. \  y' _# w4 |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，
9 B! _( a* O( f) g5 u& g8 r
# N! m' G) @/ @! F; s. r  _最后来看下无线小板，显示模块和测量模块中各有一片，
, u7 e, q3 I0 r4 w" Z
) @( j3 S: L# I- D, d" J& T1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，

0 i4 z1 ], |, K, L5 O  AIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
2 N6 H, X+ l/ o2 Q9 [
* w+ t1 M$ x# C4 [# ?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，

- f/ g- d( A3 {) }; P5 N1 w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。
$ u( K, L8 o' e, }9 U% k9 ]3 h6 w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，


拆机评测完毕，谢谢观赏！
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