OWON (Lili Pu) HDS160, đồng hồ vạn năng 4 chữ số rưỡi, đánh giá mở hộp và tháo máy đơn giản.
Lời nói đầu
Gần đây mình vừa mua một chiếc đồng hồ vạn năng 4 chữ số rưỡi của OWON, model HDS160. Mình chọn sản phẩm này chủ yếu vì chức năng dao động ký tích hợp, có thể dùng trực tiếp que đo của đồng hồ vạn năng mà không cần thay đổi đầu dò, cho phép đo dạng sóng điện áp hoặc dòng điện ngay lập tức. Dù băng thông chỉ đạt 1MHz nhưng cũng đã đủ dùng; với các tín hiệu tần số cao hơn thì sẽ dùng máy dao động ký chuyên dụng. Đặc biệt tiện lợi khi đo dạng sóng dòng điện, ngoài ra thiết bị còn tự động nhận diện lỗ cắm que đo để chuyển đổi giữa chế độ điện áp/dòng điện — rất tiện dụng.
Mình mua sản phẩm này với giá 365 tệ.
Địa chỉ mua HDS160/HDS120:
-
Cửa hàng bên thứ ba trên Taobao: https://s.click.taobao.com/7ZVqsen
-
Cửa hàng chính hãng OWON trên Taobao: https://s.click.taobao.com/ovsosen
-
JD.com: https://u.jd.com/lDdfYPj
Nhóm trao đổi kỹ thuật điện tử/vi điều khiển trên QQ: 2169025065
eeClub - Cộng đồng kỹ sư điện tử: https://bbs.eeclub.top/
Thông số kỹ thuật
I. Thông số phần đồng hồ vạn năng
| Loại đo | Phạm vi đo | Độ chính xác tối đa |
|---|---|---|
| Điện áp DC (V) | 60.000mV / 600.00mV / 6.0000V / 60.000V / 600.00V / 1000.0V | ±(0.05%+5 dig) |
| Điện áp AC (V) | 600.00mV / 6.0000V / 60.000V / 600.00V / 750.00V | ±(0.1%+30dig) |
| Dòng điện DC (A) | 600.00μA / 6000.0μA / 60.000mA / 600.00mA / 6.0000A / 10.000A | ±(0.15%+10dig) |
| Dòng điện AC (A) | 600.00μA / 6000.0μA / 60.000mA / 600.00mA / 6.0000A / 10.000A | ±(0.5%+20dig) |
| Điện trở (Ω) | 600.00Ω / 6.0000kΩ / 60.000kΩ / 600.00KΩ / 6.0000MΩ / 60.000MΩ | ±(0.15%+10dig) |
| Điện dung (F) | 6.000nF / 60.00nF / 600.0nF / 6.000μF / 60.00μF / 600.0μF / 6.000mF / 60.00mF | ±(2.0%+20dig) |
| Tần số (Hz) | 60.00Hz / 600.00Hz / 6.0000kHz / 60.000kHz / 600.00kHz / 6.0000MHz / 60.000MHz | ±(0.2%+10dig) |
| Độ rộng xung | 0.1%\~99.9% (giá trị điển hình: Vrms=1V, f=1kHz) | ±(1.2%+3dig) |
| Độ rộng xung | 0.1%\~99.9% (≥1kHz) | ±(2.5%+3dig) |
| Điốt | 3.0000V | ±(1.0%+10dig) |
| Kiểm tra thông mạch | 1000.0Ω | - |
| Giá trị đọc lớn nhất | 60000 | - |
II. Thông số chức năng dao động ký
| Thông số | Đặc điểm | Thông số | Đặc điểm |
|---|---|---|---|
| Băng thông tương tự | 1MHz (chỉ giới hạn ở chế độ ACV) | Tốc độ lấy mẫu tối đa | 5.0MSa/s |
| Số kênh | 1 | Trở kháng đầu vào | ≈10MΩ |
| Dải thời gian cơ sở | 2.5μS\~10S/div | Độ chính xác thời gian cơ sở | ±(0.01% + 0.1div) |
| Dải nhạy cảm điện áp dọc | 30mV\~500V / ô lưới | Dải nhạy cảm dòng điện dọc | 100μA\~5A / ô lưới |
| Độ chính xác biên độ dọc | ±(5% + 0.2div) | Chức năng đo | Vmax, Vmin, Vp-p, Vavg, Vrms, Hz |
| Giới hạn điện áp tối đa | 1000V DC+AC đỉnh | Giới hạn dòng điện tối đa | 15A DC+AC đỉnh |
| Chế độ kích hoạt | Auto / Normal / Single | Cạnh kích hoạt | Cạnh lên / Cạnh xuống |
| Thiết lập tự động | Thời gian cơ sở / Biên độ dọc / Ngưỡng kích hoạt | - | - |
III. Các chức năng và đặc tính khác
| Chức năng / Đặc tính | Đặc điểm | Chức năng / Đặc tính | Đặc điểm |
|---|---|---|---|
| Báo pin yếu | √ | Tắt máy tự động | √ |
| Đo tương đối | √ | Đèn nền | √ |
| Bảo vệ đầu vào | √ | Trở kháng đầu vào | ≥10MΩ |
| Tiêu chuẩn an toàn | CATⅢ 1000V | Màn hình | LCD IPS 2.8 inch |
| Trọng lượng (không pin) | 0.35kg | Pin | 1 viên pin lithium 18650 3.7V |
| Kích thước (Dài × Rộng × Cao) | 188mm × 93mm × 41.5mm | - | - |
Mở hộp
Mặt trước bao bì in dòng chữ OWON Handheld Oscilloscope Multimeter.
Mặt bên bao bì in mã vạch sản phẩm và nhãn số sê-ri.
Mở hộp, đầu tiên thấy một túi đựng phụ kiện, tất cả đều được để trong túi này.
Dưới túi đựng là sách hướng dẫn sử dụng.
Có bảng thông số và hướng dẫn nhanh, mỗi loại bằng tiếng Trung và tiếng Anh.
Mở túi đựng, bên trong có đồng hồ vạn năng, que đo (que thường, không phải loại đầu nhọn), và một cáp dữ liệu cổng C.
Mặt trước đồng hồ vạn năng.
Mặt sau đồng hồ vạn năng, có chân đế gập được để dựng thiết bị đứng.
Đồng hồ vạn năng dựng đứng bằng chân đế.
Mặt bên đồng hồ vạn năng có một cổng Type-C dùng để sạc. Khi cắm vào máy tính, thiết bị hiện như một USB ảo, cho phép sao chép trực tiếp ảnh chụp màn hình từ chế độ dao động ký. Cổng C này có vẻ hơi lệch (phần tháo máy phía sau sẽ cho thấy do hàn dán sai vị trí). Có một thanh trượt gần cổng C, khi gạt xuống để sạc sẽ che chắn các khe cắm que đo, ngăn việc sử dụng đồng thời khi đang sạc.
Đánh giá sơ bộ
Nhấn giữ nút nguồn để khởi động. Mặc định khởi động ở chế độ đo điện áp DC, giao diện tối. Nhấn F1 để chuyển sang chế độ mV. Các khe cắm que đo bị che do thanh trượt sạc đang ở vị trí đóng.
Đo điện áp cổng USB máy tính: 5.147V. Hiện tại mình đang ở Thâm Quyến, không mang theo thiết bị chuẩn nên chưa kiểm tra được độ chính xác.
Nhấn nút DMM để vào chế độ dao động ký. Cắm que đo trực tiếp vào ổ điện xoay chiều, thu được dạng sóng điện lưới: tần số 50Hz, giá trị cực đại 328V, giá trị hiệu dụng 232V.
Cắm que đo vào khe đo dòng điện, thiết bị tự động chuyển sang chế độ dòng. Trong chế độ dao động ký, chuyển sang kích hoạt đơn lần (single trigger), đo dạng sóng dòng điện lúc cấp nguồn cho vi điều khiển STM32F103 kết hợp màn hình OLED, dòng cực đại đạt 106mA.
Đo dòng làm việc của micro số INM441 (trạng thái không truyền thông, chỉ cấp điện), hình dưới lần lượt là hiển thị ở chế độ đồng hồ vạn năng và chế độ dao động ký, giá trị hiệu dụng khoảng 500μA.
Trong menu cài đặt có thể chuyển đổi giữa giao diện sáng/tối. Giao diện sáng có nền trắng. Menu này cũng cho phép thiết lập giờ hệ thống, bật/tắt âm báo, điều chỉnh âm lượng, thời gian tắt máy tự động (tối đa 30 phút), và ngưỡng điện trở kích hoạt âm báo ở chế độ thông mạch. Do không có pin RTC, nên mỗi lần tháo pin ra, giờ sẽ bị đặt lại — do đó chức năng giờ này không thực sự hữu ích.
Nhìn phong cách giao diện người dùng (UI), có thể suy đoán thiết bị dùng thư viện đồ họa LVGL.
Mẫu dự án LVGL trên STM32F407 (màn hình MSP3526), có phiên bản FreeRTOS và bare-metal: https://blog.zeruns.com/archives/788.html
Đo điện trở của một loa, kết quả là 7.22Ω.
Đo tụ điện.
Chế độ dao động ký đo dạng sóng âm thanh đầu ra từ MAX98357A, có vẻ là điều chế PDM.
Công suất sạc của đồng hồ vạn năng khoảng 4.5W.
Thiết bị có chức năng chụp màn hình, chỉ cần nối cổng C với máy tính là có thể sao chép ảnh. Khá tiện lợi, tuy nhiên có một điểm trừ là ảnh chụp ở chế độ dao động ký không có lưới chia, nên khó xác định giá trị chính xác.
Tháo máy
Tháo vít ở chân đế phía sau đồng hồ để tháo chân đế, sẽ thấy viên pin 18650 và hai cầu chì. Cầu chì dưới đáy pin là loại 10A, cầu chì đặt song song với pin là 600mA — có lẽ dành cho dải mA.
Pin 18650 ghi thông tin: 3.7V, 2600mAh, 9.62Wh.
Thương hiệu pin: Luhua (ROOFER), model: 1NR18650-2600A.
Tháo các vít xung quanh để tách vỏ dưới của đồng hồ vạn năng.
Vi điều khiển chính là HC32F460PETB, một MCU 32-bit công nghiệp của Huada Semiconductor, sử dụng lõi Cortex-M4 (có FPU/DSP), xung nhịp 200MHz, bộ nhớ 512KB Flash + 192KB SRAM,封装 LQFP100. Dao động thạch anh bên cạnh là 8MHz.
Mình nghi ngờ chức năng dao động ký được thực hiện thông qua bộ chuyển đổi ADC tích hợp sẵn trong vi điều khiển. Vi điều khiển này có 2 kênh ADC độc lập 12bit tốc độ 2MSPS và 1 bộ khuếch đại có độ lợi lập trình (PGA).
Mô hình chip đồng hồ vạn năng là HY3131, chip giao diện tương tự vạn năng độ chính xác cao của hãng Hongkang Technology, đếm 50000 lần, tích hợp bộ chuyển đổi ADC Sigma-Delta 24 bit, tích hợp giá trị hiệu dụng thực/số đo tần số/giữ đỉnh, giao diện SPI, đóng gói LQFP48.
AI nói rằng các nhà sản xuất đồng hồ vạn năng sẽ sử dụng thuật toán phần mềm, hiệu chuẩn dải đo và tối ưu hóa mạch ngoại vi để làm cho đầu ra của chip này đạt được hiệu ứng hiển thị gần 60000 lần đếm, từ đó ghi rõ 60000 lần đếm trong quảng bá sản phẩm.
Chip 8 chân bên phải chip đồng hồ vạn năng có mã hiệu MAX6006AESA, đây là nguồn tham chiếu điện áp chính xác phân nhánh siêu tiết kiệm năng lượng cấp A của ADI (trước đây là Maxim), đầu ra cố định 1.25V, độ chính xác ban đầu ±0.2%, hệ số nhiệt ±30ppm/℃, dòng làm việc <1μA, dùng vỏ NSOIC 8 chân, không cần tụ điện ngoài, phù hợp với các ứng dụng đo lường chính xác tiêu thụ thấp, thiết bị cầm tay, tham chiếu ADC/DAC.
Bên cạnh cầu chì 600mA có một cầu chỉnh lưu model TB10S, không biết dùng để làm gì, bạn nào hiểu rõ xin hãy bình luận giải thích.
Bên cạnh đó còn có một rơ le model B3GB4.5Z, là loại rơ le tín hiệu siêu mỏng kiểu khóa lưỡng cực của Fujitsu, cuộn dây 4.5VDC/100mW, tiếp điểm DPDT (2C), định mức 1A/30VDC, 0.3A/125VAC, đóng gói SMD kích thước 7.2×10.6×5.25mm, nặng 0.85g, đặc tính tần số cao, cường độ cách điện 1500VAC, tuân thủ RoHS, thích hợp cho các ứng dụng chuyển đổi tín hiệu mật độ cao.
Một chip bên cổng Type-C có mã SGM41511, đây là chip quản lý nguồn sạc pin lithium đơn 3A lập trình I2C và quản lý đường truyền NVDC của SG Micro, tích hợp 4 công tắc công suất và bộ chuyển đổi, hỗ trợ USB/OTG, đầu vào rộng, quản lý nguồn động DPM, có chức năng bảo vệ nhiệt độ JEITA, quá áp/quá dòng/bảo vệ nhiệt, đóng gói TQFN-4×4-24L.
Theo tài liệu hướng dẫn, chip này hỗ trợ đầu vào 5V/2A, nhưng khi thử nghiệm thực tế dòng sạc chỉ đạt 5V/0.8A, có thể đã được cài đặt giới hạn dòng, có lẽ do pin sử dụng chất lượng kém, không hỗ trợ dòng sạc cao hơn.
Một vài chip nhỏ và một loạt tụ điện phân, cùng hai cuộn cảm, phần này có lẽ là nguồn DCDC, cung cấp các mức điện áp khác nhau cho các phần mạch, các ký hiệu in trên chip lần lượt là S21P-A427A, 3FT1, GLF-S34, 5P02, CB4SW.
Tháo bảng mạch chính của đồng hồ vạn năng ra, mặt sau có màn hình LCD và một bảng phím nhỏ, tất cả đều kết nối thông qua cáp FPC.
Tất cả các lỗ cắm que đo trên đồng hồ vạn năng đều có một cặp linh kiện, có vẻ là cặp hồng ngoại (phát và thu hồng ngoại), có lẽ dùng để nhận biết que đo cắm vào lỗ nào nhằm tự động chuyển dải đo, thiết kế này khá hay.
Mặt sau MCU chính có một chip model GD25Q128ESIG, đây là chip flash SPI 128M-bit (16MB) do GigaDevice sản xuất, sử dụng vỏ SOP8, hỗ trợ giao diện SPI tiêu chuẩn/kép/tứ, điện áp hoạt động 2.7~3.6V. Tôi đoán có lẽ dùng để lưu trữ các tài nguyên liên quan đến thư viện đồ họa.
Còn một vài chip nữa, có lẽ là xử lý tín hiệu hoặc công tắc mô phỏng, ký hiệu in trên chip lần lượt là 3157, 621P-A427A, 52N.
Bảng phím, nút bấm dạng màng.
Còn một vài tụ điện điều chỉnh được, có lẽ dùng để hiệu chuẩn.
Cổng C bị hàn lệch.
Bài viết đề xuất đọc thêm
- Gợi ý VPS/Máy chủ đám mây giá tốt và tiết kiệm: https://blog.vpszj.cn/archives/41.html
- Hướng dẫn cài đặt diễn đàn Discourse, triển khai website cộng đồng mã nguồn mở Discourse từ con số 0: https://blog.zeruns.com/archives/919.html
- 【Mã nguồn mở】Nguồn xung phản hồi 24V3A (dựa trên UC3842, bao gồm quá trình tính toán mạch và thông số biến áp): https://blog.zeruns.com/archives/910.html
- Nguồn Buck-Boost kỹ thuật số đồng bộ dựa trên STM32 - Mã nguồn mở: https://blog.zeruns.com/archives/791.html
- Tránh xa một loại mạch phát triển ESP32S3 trên Taobao, tín hiệu WiFi rất yếu, nghi ngờ chưa làm phối hợp trở kháng: https://blog.zeruns.com/archives/924.html
Phiên bản tiếng Anh của bài viết: https://blog.zeruns.top/archives/83.html