Багатоканальний вольтметр

Сьогодні в мене огляд трохи незвичайного пристрою. Чесно кажучи, я навіть не знаю, як правильно назвати цей огляд, адже цей пристрій не лише вольтметр, але, мабуть, у цьому випадку для мене це все-таки головне.
Огляд буде не дуже великим — частково через специфіку пристрою, частково через те, що багато про нього не напишеш.


Не так давно я публікував огляд плати регульованого блока живлення на 80 Вольт та електронного навантаження, вольтметр також використовуватиметься разом із ними — у складі багатоканального тестера акумуляторних батарей.

Взагалі, я вже оглядав товар не лише від цього продавця/виробника, а й навіть із тієї самої сторінки. Тоді це був контролер для електронного навантаження Sousim. Працює він нормально, час від часу користуюся. А тут знадобився багатоканальний вольтметр, тож я й згадав про цей лот.

Як не дивно, від посередника він надійшов без звичного пакета.


Але таке пакування в мене справді вперше. Звісно, дякую посереднику, що подбав про збереження товару, але коробка в коробці — це дещо... оригінально, особливо з огляду на те, що під час доставки оплата залежить від ваги посилки.
Я навіть знімав відео розпакування, але оскільки до огляду воно має лише опосередкований стосунок, то розміщу його під спойлером.


Крім самої плати вимірювача мені знадобилися ще чотири речі:
1. Корпус
2. Термодатчик
3. Струмовимірювальний шунт
4. Bluetooth-модуль

Останні два пункти я не купував на Тао, оскільки шунт у нас коштує дешевше, а Bluetooth-модуль у мене був, і не один.
Але через особливості замовлення з однієї сторінки в посередника, яким я користувався, довелося оформлювати замовлення на різних сторінках товарів. Іноді не вдається замовити кілька лотів з однієї сторінки, неправильно рахує — особливість yoybue.

Зрештою продавець без жодних запитань сам зрозумів, що я планую використовувати їх разом, і я отримав вимірювач у корпусі та з припаяним термодатчиком :)


Але не обійшлося й без труднощів: виявилося, що роз'ємів із проводами для підключення до акумуляторів у комплекті немає або їх забули покласти. :(


Трохи про комплект і його складові.
Спочатку корпус, коштує він близько 2.2 долара — посилання.
Плату встановлено дуже щільно, після викручування чотирьох саморізів я ледве її витягнув.


Корпус щитового типу, тобто встановлюється на панель приладу. Минулого разу я не став купувати такий, але в цьому випадку він мені якраз потрібен, та й монтувати так набагато простіше.
Монтажні розміри корпусу 92х64мм


Спереду розташований доволі великий матричний РК-дисплей із підсвічуванням.


Праворуч — три кнопки керування, як і минулого разу, але світлодіода немає, хоча місце для нього в корпусі є.
Дисплей встановлено рівно, але таке враження, що кріпильні отвори для нього зроблено неправильно: штирі стоять якось боком.


Другим доповненням є термодатчик, його ціна — 1.76 долара — посилання
Термодатчик сподобався: сам по собі доволі великий, у металевому корпусі, кабель м'який. Довжина — два метри.


Минулого разу я нарікав на те, що плата порожня, а цього разу компонентів явно більше. Оскільки я замовив версію вимірювача на 24 канали, розпаяно три восьмиконтактні роз'єми, три комутатори й три ЦАПи.


Продавець пропонує на вибір два варіанти живлення: 35-200V і 6-35V. Цього разу передбачалося живити вимірювач від того самого БЖ, що й регульований DC-DC, тобто приблизно від 90-95 Вольт, тож було обрано варіант 35-200V.
Як і минулого разу, відзначу великий плюс: живлення приладу гальванічно розв'язане, тому підключати його до шунта простіше.


24 канали розбиті на три групи по 8, кожну вісімку обслуговує один комутатор 74HC4051 і 18-бітний АЦП — MCP3421. Зроблено це, найімовірніше, для пришвидшення вимірювання, оскільки швидкість роботи АЦП не дуже висока.


1. Ще один АЦП розташований поруч із роз'ємом підключення живлення; туди ж виведено контакти для підключення до струмового шунта. Також тут є мікросхема EEPROM.
2. Судячи з усього, використовується універсальна плата, розрахована на підключення різної периферії, зокрема двох термодатчиків, GPS, TFT-дисплея тощо.
3. На одному з торців виведено контактні майданчики для підключення додаткових входів, комп'ютера та зовнішньої клавіатури.
4. Оскільки я планував підключити Bluetooth-модуль, то перед встановленням плати в корпус припаяв чотириконтактну гребінку.


Крім того, мені довелося докупити:
1. Один метр шлейфа на 10 проводів. Звісно, 8 було б правильніше, але такого не було. — посилання
2. Деяку кількість роз'ємів і контактів до них — посилання
3. Шунт на 10 Ампер, 75 мВ. — посилання


1, 2. Як я вже писав, шунт можна купити в того самого продавця на Тао, але з'ясувалося, що в нас він коштує навіть дешевше.
До якості претензій немає, а от опір трохи завищений. Щоб отримати 75 мВ за струму 10 Ампер, опір шунта має становити 7.5 мОм, а насправді він помітно вищий — 7.72 мОм. Різниця — 2.9%, хоча клас 0.5 передбачає 0.5%.
3, 4. Із шлейфом я теж схибив: замість звичного багатожильного дроту купив одножильний. У результаті він хоч і має трохи більший переріз (26 AWG проти 28) і доволі жорсткий. Але частково я купився ще й на те, що крок у неї 2.54мм і, за ідеєю, її було зручно обробляти під роз’єм 2.5мм.


Але перейдемо до самого вимірювача.
1. Після ввімкнення вас деякий час зустрічатиме ось така симпатична заставка, де також зазначено дату розробки цієї версії.
2. Потім прилад переходить у режим вимірювання.
3. Альтернативний вигляд екрана, про нього розповім пізніше. Середня кнопка керує підсвічуванням, а за тривалого утримання скидає лічильник А·год.
4. У меню знайшлося перемикання на англійську мову, тому далі весь опис буде англомовним.


Спочатку — меню керування та короткий опис деяких зрозумілих мені пунктів. Щоб увійти в меню, потрібно утримувати верхню кнопку приблизно 8-10 секунд; після відпускання ввімкнеться режим налаштувань.
1. Мінімальна порогова напруга. Наскільки я розумію, просто вмикається світлодіод, якого немає
2. Аналогічно до п. 1, але максимальна порогова напруга.
3. Швидкість обміну даними під час підключення до комп’ютера: мінімум 2400, максимум 115200.
4, 5. Вибір типу шунта. На жаль, у цього приладу налаштування грубе — з кроком 1 Ампер, до того ж немає точного калібрування, яке було в контролері навантаження.
6. Встановлення часу вимкнення (?) чогось, тут не використовується.
7, 8. Вибір максимального діапазону вимірювання напруги.
9. Ще одне налаштування часу, також не зрозумів, навіщо воно.


1, 2. Дивне налаштування виходу до комп’ютера: 485 або TXT, якось одне з одним не в’яжеться.
3. Вибір номера порту для інтерфейсу 485.
4. Встановлення ємності підключеного акумулятора для відображення індикатора заряду. У жодному разі не чіпайте! Я спробував увімкнути, а тепер не можу знову встановити 0 А·год; значення перемикаються так: 13.1, 13.0, 12.9, 7.2, 7.1, 7.0, 6.9, 6.8, #6722Ач.
5, 6. Вибір кількості вимірюваних входів — 1/8/16/24/32, що натякає на можливість самостійно збільшити кількість входів.


Для подальших експериментів мені потрібен один із піддослідних акумуляторів, у цьому випадку це Samsung 10S2P.


Оскільки зовні в акумулятора є лише два дроти підключення, знімаємо термоусадку.


Усередині — плата захисту з клемником. Планую зробити універсальний перехідник для різних типів акумуляторів, щоб було зручніше підключати.


Роз’єм на 11 контактів: першим іде чорний дріт — загальний, потім плюс першого акумулятора, плюс другого і так до десятого, плюс якого позначений червоним дротом. Дуже наочно й зручно.


Але перед тестами кілька слів про індикацію: вона має чотири режими відображення:
1. Напруга «за наростанням», увімкнена за замовчуванням: спочатку відображається напруга першого акумулятора, потім 1+2, 1+2+3 тощо.
2. Напруга кожного акумулятора окремо. Вмикається натисканням нижньої кнопки
3. Натисканням верхньої кнопки змінюється формат відображення; тут видно сумарну напругу збірки, струм, температуру та ємність.
4. Якщо в цьому режимі натиснути нижню кнопку, нижній рядок показуватиме мінімальну й максимальну напругу на збірці.


Якщо змінити кількість входів, зміниться і вигляд першого варіанта екрана.
1. — 8 акумуляторів
2. — 16 акумуляторів. У цьому режимі цифри напруги дрібні, зате виводиться інформація з другого екрана: напруга, струм, ємність і потужність. Останнього пункту в інших варіантах відображення я не знайшов.
3. — 32 акумулятори. Тут усе стає доволі дрібним, на жаль.
4. А це я встановив ємність акумулятора вище нуля: на піктограмі батареї відображається відсоток ємності та графічний індикатор у вигляді заповнення піктограми. І тепер я, власне, не можу вимкнути цю піктограму.


Найскладніше під час такого підключення — нічого випадково не закоротити, адже струм короткого замикання буде чималим, а жодного захисту немає: підключення виконується до нього. Живив усю конструкцію від свого регульованого БЖ.


Підключення виконувалося згідно зі схемою зі сторінки товару, там само є варіант на 32 входи, різниця — у додатковому роз'ємі.


Підключив — і навіть нічого не спалив, більше того, усе працює :)


Вимірювач запускається за напруги понад 33-34 Вольти, споживаючи при цьому близько 15 мА. Зі зростанням напруги струм падає, і за 60 Вольт становить лише 5 мА.


Вимірювач струму може працювати за обох напрямків підключення. Спочатку я підключив за схемою зі сторінки товару, і під час спроби зарядити батарею струм відображався від'ємним. Просто на ходу поміняв місцями дроти до шунта — і струм став додатним.
Відповідно, ємність в А·год також може набувати додатних і від'ємних значень.


1. На холостому ходу струм відображається як - 10-20мА, за підключеного БЖ, але якщо його напруга нижча за напругу батареї, значення стає близько -30мА.
2. Якщо підняти напругу на виході БЖ, починається заряджання, і струм стає додатним, щоправда, більшим за реальний.
3, 4. Струм завищений більш ніж на 1%: замість 1.01 і 2.02 я отримав 1.03 і 2.07. Частково різниця пояснюється шунтом, опір якого вищий, частково — досить грубим налаштуванням і відсутністю калібрування. Принаймні я не зміг знайти режим, у якому можна відкалібрувати вимірювач струму, тож зробити це можна лише впливаючи на сам шунт.


А от із напругою все чудово.
1, 2. Під час вимірювання напруги на кожному акумуляторі різниця коливалася приблизно в межах + 1-2 останніх знаків: ліворуч найкращий, праворуч найгірший результат.
3, 4. З вимірюванням загальної напруги ситуація приблизно така сама: мінімум було +4 знаки, максимум +7 знаків.


Якщо не зважати на деякі недоробки програмного забезпечення, усе йшло досить непогано, поки я не вирішив спробувати підключити пристрій до комп'ютера. Вище я писав, що продавець пропонує варіант із блютуз-адаптером, також на сторінці товару можна вибрати адаптер інтерфейсу 485, але я планував підключити їх самостійно.
За задумом у мене мало з'явитися таке віконце програми, завантажити її можна тут.


При цьому з програми можна експортувати дані в Excel і, відповідно, побудувати графік напруги кожного акумулятора в збірці.


Я підключав через адаптер RS232 ttl-USB, але отримав лише таке віконце.
Нібито підключення відбувалося, але дані не передавалися. Крім того, якщо двічі клацнути по будь-якій із п'яти правих кнопок (перші дві — підключення/відключення), програма зависала. За одноразового клацання, а потім підключення/відключення просто нічого не відбувалося.
Крім того, через проблеми з відображенням китайської мови вікно мало дещо дивний вигляд.


Після невдалої спроби дротового підключення я взяв блютуз-адаптер і спробував із ним. Крім того, завантажив apk із відповідної сторінки виробника.
На сторінці показано, як має виглядати підключення. У мене було приблизно так само, просто назва адаптера відрізнялася.
Натискаємо одну з кнопок — з'являється список пристроїв блютуз.


Після цього відбувається підключення, і одразу мають відобразитися дані з пристрою.


У мене також з'являлося подібне віконце, але замість 24 акумуляторів відображалося 32, а самі значення не мали нічого спільного з реальністю. Таке відчуття, ніби я побачив якусь "заглушку".
Я пробував різні налаштування, режими 485 і ТХТ, швидкості 115200, 9600, 4800, 2400, міняв місцями RX TX (хтозна, як там розпаяли). Навіть пробував два різні адаптери: один не хотів нормально працювати, але другий під час підключення з програми чітко показував, що підключився.


Але, на жаль, безрезультатно, хоча сама програма пише, що все чудово, підключення є. Та, судячи з усього, мається на увазі підключення до блютуз-адаптера, а не до цільового пристрою.


Відеоверсія огляду


Власне, на цьому, мабуть, поки можна закінчити. Від себе можу сказати, що апаратно пристрій мені сподобався: схемотехніка проста й забезпечує пристойну точність вимірювання напруги, що мені, власне, і було потрібно. Зі струмом є певні складнощі, але коригуванням шунта це можна трохи виправити.

З програмного ж погляду все далеко не так райдужно. Для початку — проблеми з налаштуванням пристрою: іноді важко вибрати потрібне значення. Наприклад, змінюючи порогову напругу акумулятора, я міг виставити 3.71, 3.72, 3.73 Вольта, але наступним кроком були вже 4.56, 4.57 тощо. Та й це ще не все: повернутися до початкових 3.7 вдалося лише після того, як я виставив напругу значно нижче за потрібну, а потім знову підвищив її, інакше після 4.56 отримував 3.65.

Загалом, ПЗ ще пиляти й пиляти, але, по суті, навіть це для мене не так важливо. Значно гірше те, що не вдалося під'єднати пристрій до комп'ютера. Гаразд, що ПЗ лише китайською, пунктів там небагато, це ще можна пережити. Але воно взагалі не працює. Спробую написати продавцеві — можливо, він чимось допоможе або пояснить, як налагодити зв'язок. Але про це вже в одному з наступних оглядів, присвячених процесу складання тестера акумуляторних батарей.


Спонсором цього огляду став посередник yoybuy.com, який узяв на себе оплату доставки.
Загальна вартість набору з урахуванням доставки до посередника становила $34.22, вага набору — 159 грамів. Вартість доставки від посередника залежить від різних чинників, наприклад від кількості товарів, а також від наявності інших товарів у замовленні.