【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。
4 z7 I: f1 h/ o7 V/ h4 n- }技术规格是比较牛的，

误差精度一般吧，
: {- d- c+ M" a( M/ _
实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
, T8 r6 a1 n8 }7 ~
0 t: D2 n' k! Y8 J6 b- m, M电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
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，

收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，
$ Y+ e- R5 s8 g" ~
5 x) v1 D3 z, z* Q, w: @" C小包的是显示模块，

后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
# ^4 q+ R) T6 F/ E" B( G  i, e背板上帖有标签，

与盒子上的P/N号一致，比较正规，

8 c( ]. ~" F( Q% }% ~9 v5 t另一大些的包里是测量模块，

' D1 M$ R) w: b1 I: r& l/ ~4 R" 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，

7 k+ @% j# w) v0 x侧面一端有个USB插座，
) z9 f9 X0 U7 {: `: h" S
有两层电路板，
  f$ D# T9 ^$ e, @
  k7 k8 n" O& p8 H3 d- B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，
5 p) w; ^' b! h# `6 n
接线端子也是30A的，

商家给的尺寸图，

% a" d/ z) `: p: n9 E: x显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，

, T0 a; l3 j% p6 |
8 R. H# p8 {0 R; v% B# O. l% _下面是基本接线和用法图示，

' p7 z$ [. Z6 q) `

接下来做了些简单的测试。
* ?$ e& G6 ?9 w0 S5 s) r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，

3 a" W/ p: ^( ?# n4 {+ P5 D) h  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，
8 n% H: @3 D% V/ D
% B) _$ O: Z1 `9 |" t+ {1 F( \( i
2 O+ t) D: b' k3 }; n) x+ e" s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。
% T6 Z- t2 Z* s/ F& q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，
4 s5 s' {( Z$ z4 l
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。
( a5 K, `3 N( U% G' ^8 b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。



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，

试出此模式下最低电压约是6.6V，
* P; s- T/ `. K0 I8 ^
被测电压再低就会使显示误差变大，
, e) l% b# M- p7 q5 q0 c9 h
3 z/ W% A9 S1 n4 i  s- t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，


: [; R6 z$ Y" f  j9 r9 t4 D下面改用独立供电的模式试试。
7 h' \5 _- e/ E( S' [供电为12V，继电器吸合，旁边的指示灯亮起。
" l. e% n- e9 I" I' |# q被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

: z3 }( r7 d7 U6 g% ^- Q, m+ E4 _8V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”。
* j, j, z; h1 k7 k; J) p4 a
" T0 l# Q0 B; a1 F$ t  s1 j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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( J: P5 |9 [4 f
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：
3 Q- |3 ?4 u7 P) ^: ~/ M1.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.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。
. |: X  E, y* G
3.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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4.特别适合电池、电动车充放电测量
: F8 `3 r1 I$ S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。）
" {* d7 l8 i, k! m
. f7 p3 h% E( c( O% b% N. H5.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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% P- G( F; e; w, F+ r4 W6.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。

- u% J* }' E3 H) Z) a$ F7.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。
3 H4 e" l# c% R- N. ~
% Y* m; b  f2 h% G9 f5 u! T" L9 h8.丰富的人性化配置
; \5 ^7 t8 t8 y% t) `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。

3 H4 p1 h$ I9 a$ z2 E3 G" n下面拆开看看。
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. }4 ~: |4 u5 k; N9 y- G  M1 U

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先拆显示模块。
# u( {; N$ v% }" L  t2 Y1 e
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，

* x! ~/ f- ^! l" S9 r# x. z小心取出电路板，
7 \: h) R( @0 h2 R- r# A
; n# }! ?8 f: f3 H  C. c+ ?6 ^电路板元件面，
, l! g. O, N$ ~! O* @
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，
: w( v5 j% R/ G1 [( e$ Y7 `3 B" |
8 p4 s9 n8 i$ }, Q* W5 t7 m% @0 G通讯板旁边的1个8脚IC，

. C/ t! E: r( O& v& \1 |$ }看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
) e; ^% [/ p8 D. h( p, g
供电单元，

0 O7 i/ b% m% Q3 @$ e/ H
9 @1 L( X0 G1 Q7 x* r9 v9 S- }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，

( `" X5 R- J1 m; l* K; }% d, E肖特基二极管，
- ^. d/ ^1 \3 y! h6 E& Q% E/ T
AMS1117-3.3V，LDO，
) q/ [: S! }3 [% {' c5 B
主控MCU，用的是STM8S00，


6 \! ^" [9 C! J# |4 d- p  V6 y  i2 w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，

忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，
' ^7 B$ H/ j# U4 L
5 \" c& @. \8 L) ]掀开显示屏，
/ e! o2 r, m, i& r- t
下面也很简洁，
7 s9 \5 P. r* O5 |. w9 a" ]
Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，
7 m3 t5 k* D3 v# o2 a9 ^6 }! q% D% m+ k
侧面看一下，
5 {9 s* V; i8 i+ D5 ^3 D
这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

" B% a3 I9 e* b2 I+ T7 T3个按钮开关，
! g- \: K: n7 n( t8 D

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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2 s- g2 w2 U. p
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）

有3组连线，


" R, z5 C7 O7 h, w, N) j再拆下红圈标示处的4个螺丝，
- _* j( W; U3 M6 b
( R# m/ ^: y& R7 `/ e0 E7 F打开黑盒子，
# _; {+ c+ d, N6 H+ f( \
/ b+ v; B+ T3 M1 m! d2 _0 v只看黑盒子，


用料厚实，

. c$ t# S  G4 s这4个螺丝是固定铜柱的，
8 x8 G+ R; C6 @! W& c
2块电路板可以完整取下，
0 n4 c& ]9 ~. M& a- ]& ~
* y/ q+ }( R+ w  Y6 r
9 r8 g) e. v7 z上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，
1 s* j  [, ~! R1 j( h
% c/ Y" }; N) R4 g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，


" @+ S/ I, ?+ T4 ~! O& {2 X  ]  E背面没有元件，
( b0 `$ ~) f/ ^' n, `2 w
0 M8 w5 ~! c7 T! I. [) a4 q下面放大看看板上各处，
/ e3 L1 X5 \# Z$ }2 c  L3 w
6 ^! U% ~" x3 q2 s5 h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，
# I6 ?$ S' g5 x* U! _2 h+ W
继续，

+ Y" U; z  m% ?1 E: 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、、，
# i" M/ E/ R8 b9 L, G
- o2 [. d' l; N0 Z. f; t8 t2只大功率管，
7 N* ~7 `  r8 L% H3 N

: `8 Y9 {. i3 I& f* l/ `带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
; O1 Q/ a( n* t. K" a另一个是MJE340，300V、0.5A，NPN。
$ ~3 o  f, G/ y* v2 F) d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，

. g6 ~4 I, T( o% b  Z/ S
板上的电源单元，
( {' W$ e2 m4 F0 C0 Y
" [& i3 m9 s, 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，
: d; w- F# M' }  _+ B/ C
6 b- _- m5 z! @U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
' F5 n6 s+ s& c+ l+ k" g1 |2 w, r- O
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，
# w2 X9 {# i8 `( Z. W2 |- U
  B# q, J' N* B' m% n4 }( |2 I最后来看下无线小板，显示模块和测量模块中各有一片，
; T% W# d& t9 U! v$ U  j
1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，
) q0 y& A% M+ {: ^
/ W0 e4 Z0 @% [: Q5 l7 sIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，

. [4 M3 O/ N: S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，

4 u- t) Q/ B" F1 ]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，
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5 v; w( R! ?& {" O
( u( ]" ^7 ~( ~  w拆机评测完毕，谢谢观赏！