【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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5 y$ G1 G8 N, J6 n: A! L- S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。
3 {9 B  h; l$ w# {是彩色液晶显示的，
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也是看中了这款自带分流器和继电器的，简便一些，

0 c& Q6 ^: \3 B8 ]9 f9 f; g收到了这么满满一盒子，里面有两部分，还是有点超出预料，
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小包的是显示模块，
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3 E' ?% r+ E0 |+ ~+ f. G后面开口处有个简易USB公头，可以用来取电及有线通讯，
  `; m% F3 i: h2 N$ e5 u+ c背板上帖有标签，

7 @3 B! q$ Y; I; M6 c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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* O9 @8 v. f: ^) h9 e7 A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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侧面一端有个USB插座，

3 n' |; P  M/ F; G4 o/ M# ]0 Z& s有两层电路板，
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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，

接线端子也是30A的，

商家给的尺寸图，

/ u/ q2 l* E  }: Q) [2 v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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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，

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。
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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2 N/ [+ Z7 n+ {: G, \' A$ N+ Y5 y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。
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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* L/ s# ~& \3 }- `$ `: I- u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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% M# V+ h5 e+ ^7 L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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下面改用独立供电的模式试试。
! @4 b0 ]+ G# \! e+ H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”，

( w+ p. b. \1 \, V* R3 K$ p8V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”。

1 t7 w$ G  E  z* d) I  x( V7 T# x8 k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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& `6 k/ j3 p5 F; K6 ~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：
3 q) |" s/ o( v" ^5 }, n3 R2 A1.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
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。

3.双向检测
. M/ Y7 i6 r  _8 S6 |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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9 u$ {) v+ U+ G4 e. o) g0 s4.特别适合电池、电动车充放电测量
( \8 @* T9 v  ~9 d! v% r) `( Y& y1 y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。

6.断电记忆和参数清零功能
9 u0 P3 b4 v) a4 ?! B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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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。

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。

& h5 P4 Y9 }7 l. P: z/ B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，
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1 K0 \0 M! H3 }小心取出电路板，

( p2 P, o# V3 F3 M6 L9 k7 Q( D电路板元件面，

2 U& I, w2 {& a- 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，

通讯板旁边的1个8脚IC，
& s9 _: T$ v* B# R) j% ^3 U' {
3 @& j4 [/ Z% X1 t9 a看清丝印型号，是75176B，功能是差分总线收发器，
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供电单元，
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; _  C( @* ^& N0 S( O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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* b; P4 W0 o7 C% n8 N' k肖特基二极管，

0 p5 u6 P( K7 ]: d  d: V* X2 \5 M. hAMS1117-3.3V，LDO，
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7 L& l, {3 @' G; S0 W6 w9 `主控MCU，用的是STM8S00，

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% D4 g( b7 r4 z9 y# Z3 u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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3 f1 l6 {6 ~- [4 }. `6 g电路板显示屏面，
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' P5 o( {8 U* A' I4 V7 a忘了给USB插头一个特写了，此图中能看到多一些，
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- B0 G8 t  X3 b) A, l: \  p* S掀开显示屏，

% n1 S" w; o) H5 j. o下面也很简洁，

( N- e9 Q, b6 ]- ?; Q' v' z, l) sZ180SN009，V0.0就是一次成功吧，
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侧面看一下，

; ~; U; V  ^  g8 s$ b6 J这个无线通讯小板是排针焊接的，不能插拔，

# [7 s9 r% U8 M& N# m3 e8 D7 j3个按钮开关，
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# X1 V6 @2 M3 G9 y$ P
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。
% v3 c2 v3 z9 J' O) b下面再拆测量模块。
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; w, @* y; i3 ?& S% M2 d4 u7 o9 {
继续，该拆测量模块了。
/ [! A8 k/ N( K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，
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6 a3 @1 ^/ z2 A7 ?& |" L2 x4 c' ^: ]再拆下红圈标示处的4个螺丝，

打开黑盒子，
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只看黑盒子，
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用料厚实，
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这4个螺丝是固定铜柱的，
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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，

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，
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背面没有元件，
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- G$ i& J1 M; P% E- g4 _下面放大看看板上各处，
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同样有个75176B，差分总线收发器，

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4 ?  i+ w2 f3 f# v( U) P4 |5 P4 n7 H+ o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，

8 d2 }$ E. I, c
; J& ^: k( n+ [( _1 t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、、，
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8 V1 d4 z5 p$ e4 ], }& N! I( _  f2只大功率管，
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% M; f/ r+ [% v4 I5 \" _4 {; X( V
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，
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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，

6 p# e6 C9 d' K1 O1 R# K  yU1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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( H& {1 g( @3 _7 F$ Y% i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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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，

IC上丝印了完整型号，NRF24L01+，
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7 G8 D7 k# j1 Q; Y: I" 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，
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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。
1 ?6 c6 L: M! t$ T  q3 H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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# I7 U% l; P0 |9 c5 p& A: m拆机评测完毕，谢谢观赏！
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