OWON(리리푸) HDS160 4½자리 디지털 오실로스코프 멀티미터, 간단 개봉기 및 분해 리뷰
서론
최근에 4½자리 디지털 멀티미터인 OWON의 HDS160을 구입했습니다. 이 제품을 선택한 주된 이유는 내장된 오실로스코프 기능 때문인데, 일반 멀티미터 프로브를 그대로 사용하여 전압이나 전류 파형을 측정할 수 있고, 별도의 오실로스코프 프로브로 교체할 필요가 없습니다. 대역폭은 1MHz에 불과하지만 제 사용 목적에는 충분하며, 더 높은 주파수 신호는 전용 오실로스코프를 사용하면 됩니다. 특히 전류 파형 측정이 편리하고, 프로브가 꽂힌 단자 위치를 자동으로 인식하여 전압/전류 모드를 자동 전환해 주는 점도 매우 편리합니다.
저는 365위안에 구매했습니다.
HDS160/HDS120 구매 링크:
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타오바오 제3자 판매점: https://s.click.taobao.com/7ZVqsen
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타오바오 OWON 공식 스토어: https://s.click.taobao.com/ovsosen
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징둥(JD): https://u.jd.com/lDdfYPj
전자회로/마이크로컨트롤러 기술 교류 QQ 그룹: 2169025065
eeClub - 전자 엔지니어 커뮤니티: https://bbs.eeclub.top/
사양
1. 멀티미터 사양
| 측정 항목 | 측정 범위 | 최고 정밀도 |
|---|---|---|
| 직류 전압 (V) | 60.000mV / 600.00mV / 6.0000V / 60.000V / 600.00V / 1000.0V | ±(0.05%+5 dig) |
| 교류 전압 (V) | 600.00mV / 6.0000V / 60.000V / 600.00V / 750.00V | ±(0.1%+30dig) |
| 직류 전류 (A) | 600.00μA / 6000.0μA / 60.000mA / 600.00mA / 6.0000A / 10.000A | ±(0.15%+10dig) |
| 교류 전류 (A) | 600.00μA / 6000.0μA / 60.000mA / 600.00mA / 6.0000A / 10.000A | ±(0.5%+20dig) |
| 저항 (Ω) | 600.00Ω / 6.0000kΩ / 60.000kΩ / 600.00KΩ / 6.0000MΩ / 60.000MΩ | ±(0.15%+10dig) |
| 커패시턴스 (F) | 6.000nF / 60.00nF / 600.0nF / 6.000μF / 60.00μF / 600.0μF / 6.000mF / 60.00mF | ±(2.0%+20dig) |
| 주파수 (Hz) | 60.00Hz / 600.00Hz / 6.0000kHz / 60.000kHz / 600.00kHz / 6.0000MHz / 60.000MHz | ±(0.2%+10dig) |
| 듀티비 | 0.1%\~99.9%（표준값: Vrms=1V, f=1kHz） | ±(1.2%+3dig) |
| 듀티비 | 0.1%\~99.9%(≥1kHz) | ±(2.5%+3dig) |
| 다이오드 | 3.0000V | ±(1.0%+10dig) |
| 통합 테스트 | 1000.0Ω | - |
| 최대 표시값 | 60000 | - |
2. 오실로스코프 사양
| 항목 | 사양 | 항목 | 사양 |
|---|---|---|---|
| 아날로그 대역폭 | 1MHz（ACV 모드 한정） | 최대 샘플링 속도 | 5.0MSa/s |
| 채널 수 | 1 | 입력 임피던스 | ≈10MΩ |
| 시간축 범위 | 2.5μS\~10S/ div | 시간축 정확도 | ±(0.01% + 0.1div) |
| 전압 수직 감도 범위 | 30mV\~500V / 격자 | 전류 수직 감도 범위 | 100μA\~5 A / 격자 |
| 수직 진폭 정확도 | ±(5% + 0.2div) | 측정 기능 | Vmax, Vmin, Vp-p, Vavg, Vrms, Hz |
| 전압 최대 한계 | 1000V DC+AC 피크 | 전류 최대 한계 | 15A DC+AC 피크 |
| 트리거 모드 | Auto / Normal / Single | 트리거 에지 | 상승 에지 / 하강 에지 |
| 자동 설정 | 시간축 / 수직 크기 / 트리거 값 | - | - |
3. 기타 기능 및 특징
| 기능 / 특징 | 사양 | 기능 / 특징 | 사양 |
|---|---|---|---|
| 배터리 저전압 경고 | √ | 자동 종료 | √ |
| 상대 측정 | √ | 백라이트 | √ |
| 입력 보호 | √ | 입력 임피던스 | ≥10MΩ |
| 안전 규격 | CATⅢ 1000V | 디스플레이 | 2.8 인치 IPS LCD |
| 무게（배터리 제외） | 0.35kg | 배터리 | 단일 18650 리튬 배터리 3.7V |
| 크기（길이 × 너비 × 높이） | 188mm × 93mm × 41.5mm | - | - |
개봉
외부 포장 앞면에는 OWON Handheld Oscilloscope Multimeter 문구가 인쇄되어 있습니다.
포장 측면에는 바코드와 시리얼 번호 라벨이 부착되어 있습니다.
박스를 열면 먼저 수납 가방이 보이며, 모든 구성품이 가방 안에 들어 있습니다.
수납 가방 아래쪽에는 설명서가 있습니다.
사양표와 빠른 안내서가 중문과 영문 각각 제공됩니다.
수납 가방을 열면 멀티미터 본체, 일반 프로브(특수 팁 아님), USB-C 케이블이 들어 있습니다.
멀티미터 정면 모습.
멀티미터 후면. 받침대가 있으며, 펼치면 세워서 사용할 수 있습니다.
받침대를 이용해 세운 모습.
측면에는 Type-C 포트가 있으며, 충전이 가능합니다. 컴퓨터에 연결하면 가상 USB 드라이브로 인식되어 오실로스코프 스크린샷을 바로 복사할 수 있습니다. 다만 사진에서 보이듯이 C 포트가 약간 비뚤어져 있는데, 후술할 분해 과정에서 확인하겠지만 SMD 부품이 잘못 납땜된 것으로 보입니다. 또한 C 포트 옆에 플립 커버가 있는데, 충전 시 이 커버를 닫으면 프로브 단자가 차단되어 충전 중에는 사용할 수 없도록 되어 있습니다.
간단 평가
전원 버튼을 길게 눌러 전원을 켜면 기본적으로 DC 전압 측정 모드로 시작되며, 어두운 테마 UI를 사용합니다. F1 버튼을 누르면 mV 단으로 전환할 수 있습니다. 아래 사진에서 프로브 단자가 가려진 것은 충전 포트 커버를 닫았기 때문입니다.
컴퓨터 USB 포트 전압을 측정한 결과 5.147V입니다. 현재 선전에 있어서 별도의 정밀 장비를 가져오지 않아 정확도 검증은 하지 못했습니다.
DMM 버튼을 눌러 오실로스코프 모드로 전환하고, 프로브를 교류 전원 콘센트에 직접 연결하여 도시 전력 파형을 측정했습니다. 주파수는 50Hz, 최대값 328V, 실효값 232V입니다.
프로브를 전류 측정 단자에 꽂으면 자동으로 전류 모드로 전환되며, 오실로스코프 모드에서 싱글 트리거(Single Trigger)로 전환하여 STM32F103 마이크로컨트롤러와 OLED 디스플레이의 전원 인가 순간 전류 파형을 측정했습니다. 최대 전류는 106mA입니다.
INMP441 디지털 마이크로폰의 작동 전류를 측정했습니다(통신 없이 전원만 인가). 아래 두 이미지는 각각 멀티미터 모드와 오실로스코프 모드에서 측정한 결과이며, 실효값은 약 500μA입니다.
설정 메뉴에서는 밝은 테마 또는 어두운 테마를 전환할 수 있으며, 밝은 테마는 흰색 배경을 사용합니다. 설정에서는 시스템 시간, 부저 음량, 자동 종료 시간(최대 30분), 통합 테스트 및 부저 동작 저항값 등을 조정할 수 있습니다. RTC 배터리가 없어 배터리를 분리하면 시간이 초기화되므로 시간 기능은 큰 의미가 없습니다.
UI 스타일을 보면 LVGL 그래픽 라이브러리를 사용한 것으로 추정됩니다.
STM32F407 기반의 LVGL 프로젝트 템플릿(MSP3526 화면 지원, FreeRTOS 및 베어메탈 버전 포함): https://blog.zeruns.com/archives/788.html
스피커의 저항을 측정한 결과 7.22Ω입니다.
커패시턴스 측정.
오실로스코프 모드로 MAX98357A의 출력 오디오 파형을 측정했습니다. PDM 변조 신호로 보입니다.
멀티미터의 충전 전력은 약 4.5W입니다.
스크린샷 기능도 있으며, USB-C로 PC에 연결하면 바로 캡처한 이미지를 복사할 수 있어 편리합니다. 다만 단점은 오실로스코프 모드의 스크린샷에 격자선(Grid line)이 없어 수치 판단이 어렵다는 점입니다.
분해
후면 받침대의 나사를 풀면 받침대를 제거할 수 있으며, 18650 배터리와 두 개의 퓨즈를 확인할 수 있습니다. 배터리 아래쪽의 퓨즈는 10A용이며, 배터리 옆에 있는 퓨즈는 600mA로, 아마 mA 측정 범위용일 것입니다.
18650 배터리에는 3.7V, 2600mAh, 9.62Wh라고 표기되어 있습니다.
배터리 브랜드는 ROOFER(루화), 모델명: 1NR18650-2600A입니다.
본체 외곽의 나사를 모두 푼 후 하단 커버를 분리합니다.
주제어 MCU는 HC32F460PETB이며, 소화반도체(Xiaohua Semiconductor)의 32비트 산업용 MCU로 Cortex-M4 코어(FPU/DSP 포함), 최대 클럭 200MHz, 512KB Flash 및 192KB SRAM을 탑재하고 있으며, LQFP100 패키지입니다. 옆에 있는 크리스탈은 8MHz입니다.
오실로스코프 기능은 주 MCU 내장 ADC로 구현된 것으로 추정됩니다. 해당 MCU는 독립된 12비트 2MSPS ADC를 2개, 그리고 가변 이득 증폭기(PGA)를 1개 탑재하고 있습니다.
멀티미터 칩의 모델 번호는 HY3131로, 홍캉테크(Hongkang Technology)에서 제작한 고정밀 멀티미터 아날로그 프론트엔드 칩입니다. 50000 카운트를 지원하며, 내장된 24비트 Σ-Δ ADC를 통해 실질적인 유효값(RMS), 주파수 측정, 피크 유지 기능을 통합하고 있으며, SPI 인터페이스를 제공하고 LQFP48 패키지로 구성되어 있습니다.
AI에 따르면, 멀티미터 제조사들은 소프트웨어 알고리즘, 측정 범위 교정 및 외부 회로 최적화를 통해 이 칩이 출력하는 값을 조정하여 실제로는 60000 카운트에 가까운 표시 효과를 얻고, 이를 제품 마케팅 시 60000 카운트라고 표기한다고 합니다.
멀티미터 칩 오른쪽에 위치한 8핀 칩은 MAX6006AESA이며, ADI(구 Maxim Integrated)에서 생산한 A등급 초저전력 분기형 정밀 전압 레퍼런스로, 고정 출력 전압은 1.25V이며 초기 정확도는 ±0.2%, 온도 드리프트는 ±30ppm/℃입니다. 작동 전류는 1μA 미만이며, NSOIC 8핀 패키지를 사용합니다. 외부 커패시터 없이도 동작 가능하여 저전력 정밀 측정 장비, 휴대용 계측기기, ADC/DAC 레퍼런스 응용 분야에 적합합니다.
600mA 퓨즈 옆에는 TB10S 모델의 정류 브릿지가 하나 있는데, 용도는 불분명하며, 이 부분에 대해 아시는 분은 댓글로 설명 부탁드립니다.
그 옆에는 B3GB4.5Z 모델의 릴레이가 있으며, 후지쯔(Fujitsu)에서 제조한 바이스테이블 래치형 초박형 신호 릴레이입니다. 코일 사양은 4.5VDC / 100mW이며, DPDT(2C) 접점 구조로, 정격 부하 1A/30VDC, 0.3A/125VAC를 지원합니다. SMD 패키지 크기는 7.2×10.6×5.25mm이며 무게는 0.85g입니다. 고주파 특성이 우수하고 절연 강도는 1500VAC이며 RoHS 규격을 준수하여 고밀도 신호 스위칭 응용에 적합합니다.
Type-C 포트 근처에 위치한 칩은 SGM41511 모델로, 성방웨이(SG Micro)에서 개발한 I2C 프로그래머블 3A 단셀 리튬 배터리 충전 및 NVDC 전원 경로 관리 칩입니다. 4채널 파워 스위치와 컨버터를 내장하고 있으며 USB/OTG, 광범위 입력 어댑터 호환, DPM(동적 전원 관리) 기능을 지원합니다. 또한 JEITA 온도 제어, 과전압/과전류/과열 보호 기능을 갖추고 있으며 TQFN-4×4-24L 패키지로 제작되었습니다.
데이터시트를 확인하면 이 칩은 5V/2A 입력을 지원하지만, 실제 측정 결과 충전 전류는 5V/0.8A에 그쳤습니다. 아마도 전류 제한이 설정되어 있기 때문일 수 있으며, 사용 중인 배터리 성능이 낮아 높은 충전 전류를 지원하지 못할 가능성도 있습니다.
여러 소형 칩들과 전해 커패시터들, 그리고 두 개의 인덕터가 있는 부분으로 보아 이 영역은 DC-DC 전원 회로로 추정되며, 각각의 회로 구성 요소에 필요한 다양한 전압을 공급합니다. 칩 마킹 정보는 S21P-A427A, 3FT1, GLF-S34, 5P02, CB4SW 등입니다.
멀티미터 메인보드를 분리한 후면에는 LCD 스크린과 키보드 서브보드가 있으며, 모두 FPC 플렉시블 케이블로 연결되어 있습니다.
멀티미터 프로브 연결 포트에는 적외선 송수신 소자(적외선 트랜스미터 및 리시버) 한 쌍이 각각 설치되어 있으며, 어떤 포트에 프로브가 삽입되었는지를 감지하여 자동으로 측정 모드를 전환하는 데 사용되는 것으로 보입니다. 매우 좋은 설계입니다.
메인 MCU 뒷면에는 GD25Q128ESIG 모델의 칩이 하나 있으며, 지가창싱(Zhaoxin Innovation, GigaDevice)에서 생산한 128M-bit(16MB) SPI 플래시 메모리 칩입니다. SOP8 패키지를 사용하며, 표준/듀얼/쿼드 SPI 인터페이스를 지원하고 동작 전압 범위는 2.7~3.6V입니다. 이 칩은 그래픽 라이브러리 관련 리소스 저장용으로 사용될 가능성이 큽니다.
또한 신호 처리 또는 아날로그 스위치 등의 용도로 사용되는 것으로 보이는 다른 소형 칩들이 있으며, 칩 마킹은 3157, 621P-A427A, 52N 등입니다.
키보드 서브보드는 필름 스위치 방식의 멤브레인 키입니다.
조정 가능한 가변 커패시터들이 일부 있으며, 이는 보정(calibration) 목적으로 사용되는 것으로 보입니다.
Type-C 포트가 납땜 과정에서 약간 비뚤어졌습니다.
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