【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。
3 a1 M$ i0 t) v5 Q0 N技术规格是比较牛的，
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误差精度一般吧，

! Q8 K! {; H* n9 Q: H- |实际是选了最低的一款：VAC-1030A，

, R1 H0 L7 R% H9 h( `电压量程120V，电流量程双向30A，够用了。
" Y1 I' J( q5 L7 u- g是彩色液晶显示的，


% ?# s  s; |' V3 @! J也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

4 l" g- \* ?# S% M- v8 A  a3 p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，
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后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
3 w- k: V, x9 ]) i7 [0 r8 |背板上帖有标签，

与盒子上的P/N号一致，比较正规，

另一大些的包里是测量模块，
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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，

: v! T8 c( G) D" p2 D  W侧面一端有个USB插座，

有两层电路板，

/ ?; z9 m- ?1 i/ S% I% G$ S; }6 k+ O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，

9 E5 R8 |' m/ ?. Z接线端子也是30A的，

2 `' [# T1 ~' v! e$ A+ D$ @4 g商家给的尺寸图，
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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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- P+ a2 s# |8 e+ e
. j( G& `) R& _* ?下面是基本接线和用法图示，
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6 F. {1 d, y( {% `
6 s3 i8 z4 Z( c, |. A  Y9 s& b
, ^% f" c2 X" a' N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，

1 p0 X7 o& z# j0 O) g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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; z" j& @' h7 b5 _4 n
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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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。
" q) a# P5 n: P( t# z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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, P: r  g  }( L' [. i% U9 U
5 y8 b9 p7 F2 O1 B20V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，
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被测电压再低就会使显示误差变大，
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# _. ]- g* b: S  n! M2 g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，

( G6 S/ v2 z- L" \* p6 f" w
2 T4 f3 s: f; a9 C- k( `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。
2 b7 C2 w$ m$ n5 W5 o8 k% v6 M被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

! t  k3 h* V, o+ X8V时仍然这样，
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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”。

$ A$ e2 e/ l  j9 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，

0 ]$ y2 f% w; V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。
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
1 g* W& k5 |. W# o: w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
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。

' [: w+ R( Z. @$ B1 N" |: z/ [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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* A3 F$ y7 w$ K4.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。

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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, I4 _, z, F" }2 J7.具有关断保护功能
# O/ ^8 B6 v% U" n* 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。
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% z' ]) k( C0 t* B0 d8.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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0 P$ H! F" e. o9 X, e. g: W下面拆开看看。

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先拆显示模块。

0 V/ W. o" ]2 G# F" {1 [标签上的P/N号是我抹掉的，
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% E& R3 m6 n0 S  z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，

) l( @8 R. _. |- J4 A- I$ J. @小心取出电路板，

电路板元件面，

2 ^- y) S  Z  r% k8 b5 W- d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，

( D( p  E9 n9 q, L7 X$ m4 c6 @通讯板旁边的1个8脚IC，
5 R3 F0 K# ?: h. J% e, e
8 w" y2 _* R' Q. E  K8 N看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

供电单元，

- D) }' G+ ~1 ~: Q" ~' E* H; g
! Z- |# ^1 a% o9 n0 V7 ^6 C8 t* P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，

+ I' H  M8 v" g4 M: u  d肖特基二极管，

/ ?, B# R& P, ]+ u: F# AAMS1117-3.3V，LDO，
0 V( H" l* A0 T) ]& ~: l4 l% L
6 ^1 W. Z# r' R' r; @, M9 g: v% n主控MCU，用的是STM8S00，

2 r& X; ~  n- t9 J' W6 ?" E4 F, I
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，

2 A" d9 \  B: f/ K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，

% C1 @0 Y1 i) E8 d掀开显示屏，
- a- p' i( A( C- c
, A  c! d6 X& ]( P# x" J6 A- W5 w下面也很简洁，

Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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侧面看一下，

这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，
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3个按钮开关，


8 F" v+ u6 I5 n$ x9 \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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/ ^0 ?+ ?+ x! c4 L* V$ F继续，该拆测量模块了。
. V' h7 ]. n3 y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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. J2 p% j. T2 g' ~, H) `+ `& N4 s有3组连线，
$ ^9 {( k, i1 Y3 H. a: V" Q8 M

2 }# O5 v+ _- c# g8 j7 M再拆下红圈标示处的4个螺丝，
& \- L' w% U1 W8 K) f: Z
打开黑盒子，
; L. m# o6 C0 X; q0 c2 [
只看黑盒子，
  L  x7 B: q; i& G; y6 {
& }# @6 m% }; @% r# C" I$ G
* M# P3 R8 P, G5 r$ A4 J/ z, l用料厚实，
7 B0 L/ |/ G2 w& O6 p, w
这4个螺丝是固定铜柱的，
) R) ?, T1 X8 @5 O  l
2块电路板可以完整取下，
- m. x. j$ l) Q$ \
9 c5 l5 }4 r& V% U$ {
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，

小板与大板是插针连接的，可以拆下，

1 _/ Z2 [, _1 h( D( D/ L& t
' b5 z( ]& s3 z$ b/ ^6 P) o% e背面没有元件，
) L. ]1 x" l/ \5 l/ h+ T
  p: {1 r6 z, m1 i1 F0 l7 ~. H" U7 I下面放大看看板上各处，

同样有个75176B，差分总线收发器，
9 e" o6 X0 |  I) \0 [& c7 M

单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，

" Z% Q/ Y. y. D3 @1 P继续，
9 w6 `) E5 X$ [) r2 w

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、、，

3 C/ E8 e& i8 Z- q1 M% h8 L2只大功率管，


' G7 e  T0 S4 M$ N& Q" k) f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，
- V$ h4 y/ ]3 H& i3 w4 T' M
5 k1 t% z5 ]9 u) c& N/ w
板上的电源单元，

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- p/ [2 e) I
U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，
& d3 T( g/ l5 S. Y' |. t! g3 `
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，

( p( C. O/ ]: [! H1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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% n5 F: M6 |2 L9 [0 J& z+ Y2 T$ r2 BIC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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  }1 A/ L  h+ H( A/ C9 x8 l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，
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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  g- S. C/ C, j8 A! y# ^: b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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