【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，

9 `% G: F5 z+ V3 y) P7 L误差精度一般吧，

实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
是彩色液晶显示的，
5 k+ G, T$ {9 M4 G' S

8 t+ `& _) Y7 u6 C' p" c1 m& C% v也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，
* g2 I* U0 V6 E
! T9 s4 Z3 ~4 ?1 l收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，

小包的是显示模块，

- f- f0 a' J+ 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，
4 ^6 c, r( b0 T. `
7 n- v; K3 K8 \' w$ w与盒子上的P/N号一致，比较正规，
7 f% x4 N. F" M' o+ L+ P8 h9 J8 y- W
+ o9 |& n. k2 R7 P( e另一大些的包里是测量模块，
2 E  N- Q0 O, v  t, 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，

$ [! _& b6 D1 z+ Y( S) ~3 Z$ A  n) f侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，
! j  z. V2 J6 a( x. }! W
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，

7 U) ~- R" F8 p: |" U6 S接线端子也是30A的，
, K+ x7 G: R7 \
商家给的尺寸图，
0 C& d' `' ]9 M8 @+ s8 h9 a
1 f  r6 L7 G8 k& D: Y显示界面上同屏显示这么多内容，布局紧凑，功能挺全的，


下面是基本接线和用法图示，
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7 G( J* j; }' m- S9 c
7 ]* a9 c! H) [, V% Y- Z  G接下来做了些简单的测试。
* ^$ B+ j* G/ ^1 k9 u, o% G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，

6 k# F; Z0 }. A1 j5 f: a* b7 X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，


" x% S+ d0 b: [/ N8 V# i( @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。
2 z+ U2 A- P$ j  d3 L2 o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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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。
: ~2 {& c' \; u4 M! b$ [) f7 e8 ~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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! L2 A1 B# D& D* v& g9 _6 O. I
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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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- ~$ T0 Y# i# g& e' f1 T$ k3 N- w试出此模式下最低电压约是6.6V，
0 z# i, h: C, }$ a5 ]
被测电压再低就会使显示误差变大，

& r5 Q7 q, X% y$ Z- P! X* s3 a9 M8 q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，
% W. f3 {: _5 N3 b% ~
, F, G' y; D3 p# @# x2 o
3 ~8 T* D- x, b$ ]4 p+ V+ 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。
# Q4 Z% H; r( L, o被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

8V时仍然这样，

; N- A# Z# `) e5 U; z15V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，

" |2 ?; H8 z1 E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。

; e9 E: s9 f3 p6 q$ ?
6 K4 o, t9 `+ q$ b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。
+ B! z0 N2 {; d7 q- Z3 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：
5 y3 @7 S' s6 J1 p- E, @% t* 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。
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2.安装方式多样化
' M% [# G8 c1 c0 h5 {4 i3 _9 z6 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。

7 c  S; H. J# S: F) i4 \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。

: x# K- K# P' a8 l4 {7 M) [' A4.特别适合电池、电动车充放电测量
! y* L) t) [; ?7 M" e; p9 q& g7 I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
2 s/ L# [9 _1 n8 i2 I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。

3 i* q. u/ L! p  o& o3 R/ q9 v6.断电记忆和参数清零功能
, D$ @. y/ `9 ?3 K3 f7 T/ }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。

" h& V7 D1 R+ U1 N# Z; k/ [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。

) B9 ~7 C' I, x+ q7 \8.丰富的人性化配置
2 c/ n& }" W; e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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. n+ u7 L+ ~0 I2 K( e下面拆开看看。

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/ x; }/ P! j& T: X3 k
! u, ^* ^6 ~$ C) J- O$ G0 y* o先拆显示模块。
, C3 B% ?- Y# ?8 @5 A7 ^1 L! x9 p' B
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，

$ s* P5 {/ ]8 C: g& U0 A小心取出电路板，

电路板元件面，
' p6 j. w, Z1 f' B. t
* x) A# w" S2 \7 |1 T. t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，

通讯板旁边的1个8脚IC，

3 X5 G) ^- r, |4 _- e看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

供电单元，
0 V( s/ _" S6 Y; `

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，
6 u5 ?- v% J2 I
$ s, K& q* r5 V, [- K7 R: qAMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，
, X' V7 s+ }3 N9 H4 h  Y
, _8 ~4 y( t! F$ P; ]1 E
" e; O. R, Q" B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，
2 K) o' K' `; S! a7 L; Z# G% i3 |
4 L: P) @0 M& I$ i3 D6 o5 j- Z掀开显示屏，

0 A4 _/ S4 ?- s3 k( h! {下面也很简洁，

- E/ s9 E* n8 Z9 Z0 y& l  f) ZZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，

# X1 j3 Z0 W7 q( s9 b+ k0 Y侧面看一下，

3 G/ h; d! v! w这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
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% C- F3 w. c7 Q  Y) Q, n: r3个按钮开关，

: _0 A$ q! w- q2 `# u
) \+ |( v4 n  a4 A7 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。
& g9 [6 {% o/ w8 {

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1 z3 h+ J( Z: D. t/ y  v
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）
3 v# T+ S& ]1 b3 r, l0 K) u
. W5 J! Y/ D5 [/ A& l有3组连线，
* ~0 Z( I2 U! |0 p

再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，
4 {5 i; C, j: {6 [! a9 W
6 y9 O2 |  [8 h. }* U" {只看黑盒子，
  K+ e1 v4 D; A* K+ r- e
+ I( t4 h3 z4 p: s- H  S
  O: ?  n2 }0 K  X用料厚实，

: R8 s, l0 l# N/ R: A这4个螺丝是固定铜柱的，
" R" B2 n" L: ]4 e
2块电路板可以完整取下，
* `8 W; C* ^5 e% D
/ `8 E5 q* P( R1 I& e
上层电路板后面是大电流的布线，没有元件，

0 Y' f: _+ ~& g" n" F6 W# u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，

" L& d% G4 E& Y$ `. t
背面没有元件，

下面放大看看板上各处，
6 \! f  x# p$ t; `2 K) d
" X/ ^5 U$ H7 p同样有个75176B，差分总线收发器，


# ?, ~: K) O9 T2 [- q1 J单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

继续，
7 L# x% g$ N' n2 A9 [
& ?. h1 [' y& `$ d
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，

* B3 c, o5 S. f1 x' R1 x/ y
带有散热片的是BU406，400V、7A、NPN，电视机、加湿器等电器中常用；
0 M/ [1 r! y% A( o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，
8 o. W( u! S) B' t6 D

2 h, D+ }& d/ v+ G$ ~7 \" W板上的电源单元，

6 ~, O) ?8 w4 b, {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，
8 e) S$ r( [3 f) J4 m/ Q, g
/ J  W3 w. f8 N. RU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
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这里还有只贴片大功率管，
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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，

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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# u* A5 l9 K& z9 ^$ g- {! \+ x, O1片IC和少量的外围元件，采用16MHz的晶振，印刷镀金天线，
) z! n! t% Y2 x: e) U* I
IC上丝印了完整型号，NRF24L01+，

小板背面只有插针，刷黑油看不清楚布线，

* G' S" D7 u% h# @& v; W& C6 BnRF24L01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，

: G2 E# p" j" Q# \  V6 [8 j  H6 m# |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。
; e6 V# S1 }4 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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拆机评测完毕，谢谢观赏！
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