【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，
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误差精度一般吧，
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实际是选了最低的一款：VAC-1030A，
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6 e$ K% p$ c4 x4 p/ l. C7 N& U/ F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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: t! g9 X* l9 `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，

& ]. D  l9 {4 E6 U% l小包的是显示模块，
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! z5 U& @: }1 y4 t" ~后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
; h* P# U0 }( T. ^/ x4 V6 S4 H背板上帖有标签，
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' y/ ?: A# d* t2 J  S( z) o与盒子上的P/N号一致，比较正规，
  O3 U" s- C4 ^  w# a
" `+ w8 J5 h( M7 X0 x. e% g; g1 B另一大些的包里是测量模块，

5 c- m1 q$ `% i$ ?! ]6 n+ b1 V( D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，

5 p. u& e' F# ~6 [3 c# @侧面一端有个USB插座，

  a9 i( u/ p3 l/ i9 W有两层电路板，
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6 d3 q  `8 ~, {( X, d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，

商家给的尺寸图，

( [+ ~) G3 ^/ k8 }/ x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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, V4 \# z% Q) x5 B: r下面是基本接线和用法图示，
7 z' l# Z/ V# V# s/ m


# O) X+ v' e7 a接下来做了些简单的测试。
7 z/ b& h8 a7 g) a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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" V, K( _) ~: [4 d5 i7 d( s% F% p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 V. |9 [& x, A0 g4 T; K
) Q; @9 ^1 q( F+ G& b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。
9 X* f4 l2 z5 B" P6 U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，

( E. d/ n$ C2 [* J6 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。
9 o9 P, O  e. s8 @2 u; ~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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7 r! A0 P' u, ~! |+ o20V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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) ]+ g; a7 W& X& {3 x/ A' x1 e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，
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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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6 O; J  D9 N2 ]# d( E1 F. E% r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。
被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，
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: M1 r" N5 f6 F6 M8V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”。
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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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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。
5 A5 e3 T( n% S7 ^. w$ K& D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
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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1 t" w3 C) g9 j1 I2.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
% X6 E6 a5 O% J$ g3 _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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( A) I" J% A! Q( u  N4 L) j# |- \7 G4.特别适合电池、电动车充放电测量
) [. v) _4 \* i0 v/ V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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" D+ |2 r5 K9 i& L% x3 H3 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。

6.断电记忆和参数清零功能
- V3 u1 h! T; c; [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。

) ^" Y+ u5 u6 \  v) P7.具有关断保护功能
4 v  s3 a% ]) p9 w8 B0 L. W$ z# ^& l$ s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。

下面拆开看看。
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先拆显示模块。
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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，

小心取出电路板，
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电路板元件面，
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4 U4 F8 M, x+ E9 R. ~6 ^) |6 F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，

9 n( R; u3 m/ M8 M; b7 w通讯板旁边的1个8脚IC，
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看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

) H$ X- E; @3 t  @  ~  k/ t供电单元，


1 I/ a7 F1 D8 e" g) B5 }9 b" P* o. v- I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，

, p* x% D! h) W# \" \* V" n  s" |9 B肖特基二极管，
5 n, y  \  M" \' V6 E
3 [' n" p! M9 E- F4 d% t! l& |AMS1117-3.3V，LDO，
4 i/ v/ D0 _3 t. j5 H4 B- {
主控MCU，用的是STM8S00，


! b+ j, k0 s) ]4 p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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! ~& a- r9 S  m0 `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，
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掀开显示屏，

& p/ i( \+ z4 {( {: x下面也很简洁，
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" b! h9 Q! \- H1 h: [$ YZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，

$ V! |0 Q# n- E6 S侧面看一下，
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这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

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。
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& s  D; t7 M- l- D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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& ^' q9 Y6 Z! ?* g9 F' {) F) N9 Y有3组连线，
# `) T3 t( C' J6 _; a
2 A% u  z5 Z, V
+ s* X8 e# F3 k. U( \7 D再拆下红圈标示处的4个螺丝，
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! |8 `2 v7 m; a8 `6 k1 u打开黑盒子，

4 F- c* l; D* Y, _! C只看黑盒子，
2 x2 H3 ]9 g# {% D8 G! u

用料厚实，
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这4个螺丝是固定铜柱的，

2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，
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小板与大板是插针连接的，可以拆下，


背面没有元件，
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下面放大看看板上各处，

% s5 W" @' S( z同样有个75176B，差分总线收发器，
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- J0 V; x$ @/ t
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，


1 U  {/ d8 {9 k1 F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、、，
4 r# w5 Z! i0 @7 |3 `# {1 C
2只大功率管，
1 I: v6 M9 ~4 z" _" X7 \5 U- X
- b' c$ U( k7 u0 ~* i: x! u" q! g
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，


板上的电源单元，
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3 }3 ]! |4 L8 x2 l3 R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，

+ _, C6 M" n: k( J: `( T* aU1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

这里还有只贴片大功率管，

- K# I6 d; L4 n8 O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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% F) Y: G9 j! m$ @" T. x  W! l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，
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$ b  g0 y* O* P5 ~4 R3 {# C3 \IC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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1 a" ?* w  U9 q/ p3 L9 q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，

) x) F6 R  U' A% D4 P1 N2 t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。
! S: L6 K& L; P" y7 s0 Y! m$ g- 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，

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) w% W7 @8 y3 r: N拆机评测完毕，谢谢观赏！