【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，

. @2 p) g! F5 N误差精度一般吧，
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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，


也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

* g4 t$ L9 c! K. K* v! _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，
背板上帖有标签，
& c/ x0 |; v+ h. K: ^% v! @
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，

! d3 M& {9 p' z3 {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，
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& u5 x6 w/ Z. N6 _( m) Q) C1 U侧面一端有个USB插座，

% w- p4 v! J" M: K有两层电路板，

( x5 z7 {  \) ]. q- y3 h+ {5 |3 H$ C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，
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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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下面是基本接线和用法图示，
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) C; }" Q3 a7 t% p5 j0 m$ \
8 E& L9 U3 A) X$ V1 e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，
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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，


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。
1 ]9 k; }1 g& x1 w5 B6 I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，

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 E  b4 U) {% S4 H& y+ e, ^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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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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2 }. @, \5 x- k* `+ R; f试出此模式下最低电压约是6.6V，

6 ^4 p8 @" t- r( |4 N: F. ^被测电压再低就会使显示误差变大，

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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& w2 M/ B1 z2 c' ^: \$ V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。
0 h; T' G( _# n, \5 M被测电压为0V，发现有0.08V左右的“基础电压”，

8V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”。

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，

$ `1 O+ G) H  G8 S$ Q+ N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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! S& Y2 f2 D% `7 i9 ?& }# v/ N8 c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。
9 v: T2 A1 m5 ^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。

2.安装方式多样化
; k, p: F) r% u; X+ a9 N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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) v+ Z/ y4 s$ @4 e7 ], w  Z- c3.双向检测
+ z8 T4 P  {6 d6 `. \. x( k  n" K) E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。

# v1 ~) k* k+ i% s8 P4.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。）

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。
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( O' ?$ e6 O/ F3 Y8 i4 C6.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。

7.具有关断保护功能
. G3 j' @  w+ l9 ^% ?- x$ E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。

+ L/ D% Z4 @& y( n/ K8.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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下面拆开看看。
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& }- C) q3 H: m; Y. Z1 D2 {先拆显示模块。
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5 `& q3 k2 O  {. d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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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，
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通讯板旁边的1个8脚IC，
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: w6 @. J  n3 J+ U9 y& l8 S8 O看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，

供电单元，
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& y7 a' {& c3 S8 n5 c5 ]
+ R7 ^% M4 ~: Q  v: q( A5 q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，
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" m+ ~8 ?8 N; D( Q" ?肖特基二极管，

; D* T# _" J; t: }4 \7 mAMS1117-3.3V，LDO，

主控MCU，用的是STM8S00，
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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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: O7 u5 S. Z9 C  H5 J6 X4 o电路板显示屏面，
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+ X; Y' V3 J; `: U$ y+ G% I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，

下面也很简洁，

Z180SN009，V0.0就是一次成功吧，

侧面看一下，
" d, x5 H! E3 T+ \. n
这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

: n: z" t2 X- W5 u% L3个按钮开关，
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4 W9 ~$ V1 j4 G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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/ ^1 c6 F3 K" |8 `2 w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，


3 k4 ?5 s* u3 b再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，

7 n  l5 F4 L8 T. z9 R只看黑盒子，

3 g9 t9 p3 U7 K9 a: L7 W
$ m0 B- J  }8 ]0 B6 t) v  x用料厚实，
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" A+ Y& y. W0 b- Y5 @# w* M这4个螺丝是固定铜柱的，
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! Y1 j! O. t( J/ q2块电路板可以完整取下，

. P9 w8 H! I9 f/ t( O. L1 {! ^
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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1 d* Z( C( l5 u* U小板与大板是插针连接的，可以拆下，
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5 F  v2 n( A0 i背面没有元件，
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下面放大看看板上各处，

/ u* r; W) ?& E+ a$ j同样有个75176B，差分总线收发器，
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  S9 t  u+ w, O, @, j* K
1 Q3 i4 m+ s5 _& N* q; {) V; ]单片机，STM8S003F3P6，与显示模块中用的有区别，此处必须有A/D，
. W& T. i4 H4 _! F9 a4 B
继续，

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. L7 o8 y# S; a! H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、、，

% B1 Z1 [: W4 _9 G3 q# h( J2只大功率管，


) E% d# f. I$ K3 `+ }" k" M, z4 K% g/ T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。
. j: w9 O! ]8 l* j" Y- a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，
2 P" \5 e8 x7 [+ T  e9 R

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，

U1丝印5-33，估计是5V转3.3V的LDO，

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，

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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: p" q1 F2 @4 B1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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# _7 E# p' @: P+ I% T0 Q9 WIC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，

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，

* |) p! Z4 @7 D& X7 Y) V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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- I. Q0 A) i6 F( f拆机评测完毕，谢谢观赏！