【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，
  M2 I- _$ m$ h0 S- {5 W
. w4 D+ }* T! k9 j实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
; d2 d' n: h3 {; x* {3 }; X  J
电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
$ X8 }5 C  f# A' Z5 i$ C' w/ e是彩色液晶显示的，


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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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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; Y, o$ @1 O' e1 W) i- c" N小包的是显示模块，
/ W" p- Y/ s9 X2 ~
- t0 g) F+ Y: F' i4 q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，

与盒子上的P/N号一致，比较正规，
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另一大些的包里是测量模块，
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" A2 c- j7 G3 z/ Q8 L0 c" B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，

, S; f7 ], \4 i- M侧面一端有个USB插座，

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，

接线端子也是30A的，

0 F0 b1 d) ^5 U' R9 u' s! _( F& _商家给的尺寸图，

1 F: ~6 M: j$ i+ R4 ?* D7 b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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  N+ v0 s; M- S( \# N1 Y下面是基本接线和用法图示，
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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，

0 f4 e$ h$ ^7 Z3 S6 L* J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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7 W; g7 I& |3 [6 P! I: k, [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，
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) K$ G9 s# k, m) C0 K5 e: h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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1 p5 c$ `# a& A. V, t' i20V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，
" F+ ?4 j3 G0 ?) n2 o5 G  e, _
被测电压再低就会使显示误差变大，
" M; j) V+ q# v: ^' m
/ J! _& j0 g- s" q1 u- U3 J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，
  h% @8 h3 j9 _. r: Y' G
( @+ k' Q6 y* n5 f4 f+ P) a) b
6 S6 Q& ^9 X/ D" P" Z( S( F% ~* D下面改用独立供电的模式试试。
. C/ h, w# l$ S) L2 ?  C2 T% V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”，
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8V时仍然这样，
! h: \& K  z0 W- G5 K9 h# G
) [  I7 G' \3 U; N0 x15V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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2 A& O2 p) F* a2 Q! w; u$ R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。


# r( E1 |" B4 A# A! `3 }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
0 u7 g9 Y. J$ h7 ?4 I8 u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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) k- e- f5 v# h2 z- s7 P, w  i9 ^2.安装方式多样化
% A' B0 Q& E9 Q! L. u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。

1 W. b4 U6 X5 M9 e3.双向检测
) ?) t& ~$ k7 F/ r! U# ^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
6 C: ?) ]4 |6 v, X* l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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" Y& |- G  v8 g2 ~! I: o5.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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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。
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7.具有关断保护功能
4 o6 @6 X2 O; w1 e& _1 W5 h* z$ a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 ^: e  s: }7 C7 H; v) x" T+ x! h8.丰富的人性化配置
/ T1 J7 S5 \1 x' L) P; x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。
6 R6 h5 z; u8 V2 r+ F! L( o$ B& Q
下面拆开看看。

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4 h) b1 q; }, n4 B2 X: N: [先拆显示模块。
& I! C3 b" d; [9 n: @" K0 X& q  d
5 l, H" v2 i; z1 z标签上的P/N号是我抹掉的，

! b$ Y  l# C- R8 W/ d- d! f0 B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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) \% Y# u$ ^! x小心取出电路板，

# h. P$ S) O* a* E电路板元件面，

5 ]; J) r4 x) {. 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，
' H: d  ^, G! Z. C8 N4 e2 Q
通讯板旁边的1个8脚IC，
: ]0 n: l6 ]5 r% Q9 R
看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
2 ]$ e& C4 q) B6 K
- Z) D" N3 B' y0 e! m. {供电单元，

: a. r3 Q! o. t5 a: Y" i4 Q
+ w* Y2 n: r! f* b( J- A" C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，
" P" v" y0 V- ^1 w: Y8 D
! L9 J. A! W1 d) ?; H. _# KAMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，
8 E6 w' p8 T1 ~
3 q7 x0 i" V. A1 @6 x, t: P
9 y+ Z+ `/ G: G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，
' A5 j/ _$ D. t( [, K! g
( v% V9 o, [* v0 M5 z掀开显示屏，
2 W" N  _; k0 ~6 w7 p
! I  q" X- _" o6 b; y5 k# C下面也很简洁，
  q% k8 w! W! t6 I0 c- \4 a
& v. j; T- p% u0 P( P) R* _$ nZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，
1 Q# C6 d: j: @6 U1 k( K
侧面看一下，
. x% V& C% p: O& d  v
这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
$ v# I2 {' B' g( j$ l) `- }  M
3个按钮开关，


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。
6 {- h2 Y& B" ~' D. o' }

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2 o; {4 |7 r: d& Q  N! S继续，该拆测量模块了。
( V' |1 ]. f9 M! Z$ }3 C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）

  D0 L% X8 E% V6 R. {# e有3组连线，

5 O0 D/ V" c+ V+ _
! w* M9 ], ]( z& k. g+ k再拆下红圈标示处的4个螺丝，

" S# F0 P# o# V7 W$ F+ ?( u$ z打开黑盒子，
0 \- O( A( F& j: m0 G
# l% n3 k" Z" l. B- E( c3 d只看黑盒子，

1 b& c4 R. h, {% \4 S) d
用料厚实，
- f( ]; E: f7 H# J* `5 e7 j
# v2 Q$ M2 Y+ A. M1 k0 l/ M这4个螺丝是固定铜柱的，

3 V6 k) t# a; Z; I2块电路板可以完整取下，

1 V+ N0 R$ G$ k8 ^8 w( J0 l9 |
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，

- u! C1 ]; I! x7 W8 F! f* J小板与大板是插针连接的，可以拆下，


背面没有元件，

下面放大看看板上各处，
5 g4 V; i: K- H3 L
( }& O% a6 [; q: D同样有个75176B，差分总线收发器，


. z: \7 R: ?- t' Z+ a) H8 J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，


& I! Y9 {/ G5 ?4 p9 q2 ?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、、，
: D# Q& f9 p8 D8 _4 T
# P% S- x9 Q& S  I3 ^0 Y2只大功率管，


$ g# \7 f- f; U- @: P' h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。
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，

$ q& Z( x. g' n, k
板上的电源单元，
2 O7 \- K% R6 Q! @! \0 A
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，
# s! {6 ?' [4 U2 J$ R
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，
  o& F% K/ S4 t$ L% 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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1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，

- J; [1 _- M: E" QIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
. E$ T' e- k) J$ e+ }
+ o- v9 w! s. r7 G0 y* I小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

$ l# i) Z3 o! v, ynRF24L01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，

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。
0 \+ [1 T" h0 N* w5 I$ z+ v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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- j- {5 g5 \) D4 f4 k拆机评测完毕，谢谢观赏！