硬芯依旧~福仪FY-217数字钳型表全网首拆测评改造提高（系列文章之五）

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前言：此篇文章是《泰圣HYTAIS TS-202+数字钳形表全网首拆简评改9999（能改9999廉价表系列之四）》的姊妹篇，因同样为钳表的拆解评测，重复的内容就略过不提，下面直接进入正文。

依例奉上厂家官方的详细参数介绍，先有个大致了解：




第一部分：开箱



包装盒的正面和反面，包装盒印刷还算不错，质地也还结实。


包装盒侧面有型号标注。


打开包装盒就直接看到黑色表包



打开表包就看到的钳表本体以及所有附件，表包大小可参照数码之家名片



钳表与数码之家名片的大小对照，可以看出它比较瘦长，厚度也比较理想。


钳头内集成NCV天线，而且前部还额外设计有白色LED照明灯。



本体两侧各有一个绿色的塑胶块，可以起防滑作用。




钳头本身尺寸以及开口大小的对照，实测钳头最大开口尺寸和最大可卡尺寸均为25mm左右，满足一般需要应该绰绰有余。


附带的表笔带有保护套，质地也还比较柔软，做工中规中矩，与先前购买的福仪FY76附带表笔的完全一样。


独立包装的不知名品牌的LR03规格碱性电池。





打开电池仓盖板，使用2节7号电池供电，觉得比9V叠层电池方便。



电池盖固定螺母是铜螺母，免去滑丝的烦恼


两根表笔含护盖重65g


包含电池的钳表重209g，与泰圣TS-202+相仿。


包含电池、表笔的钳表和表包的总重，也就是实际旅行重量，337g，比同样条件下的泰圣TS-202+要重不少（表包明显重不少）。


第二部分 简单测试

1、屏幕效果以及可视角度


开机瞬间抓拍到的LCD屏幕可以显示的全部显示内容，显示内容蛮多的，而且是8888全字段显示，为下一步改造带来可能。


LCD显示屏斜下方日常使用的角度下可视角度不错，字体清晰美观，字体也相对较大（比泰圣TS-202+大不少)。


LCD显示屏屏幕斜上方可视角度相对较差，与泰圣TS-202+差不多。


LCD显示屏屏幕左右两侧可视角度还可以。


开启背光后的可视角度略有下降，LCD显示屏屏幕斜上方几乎已经看不到显示内容，其他角度基本可以接受。

2、耗电情况，均为默认使用2节7号电池3V供电下测试的结果：


电压档、二极管档待机时电流均为1.4mA左右。


电流档和NCV档待机时电流均为1.8mA左右。


电阻档和通断档待机时电流，约2.0mA。


频率档待机时电流，约1.1mA。


电容档待机时电流，约1.3mA。


可见各档的待机功耗都很小，因此不用担心2节7号电池的使用寿命，不会像某些表存在数十mA的耗电而产生的电池工作时间短的问题。


长按HOLD按钮即可开启或关闭LCD屏幕背光，背光开启时电流约14.6mA，电流不大，开启背光后的屏幕亮度均匀度一般（与背光LED位置有关）。


前置照明LED由手电筒符号按钮单独控制，开启前置照明LED时电流约10.2mA，前置照明LED的亮度一般，聊胜于无吧。


在电流档长按HOLD按钮开启LCD屏幕背光同时也将开启前置照明LED（其他档位都是单独控制），电流约18.8mA


通断档短接表笔蜂鸣器长鸣时电流，约36.3mA，电流过大。


NCV档指示灯闪烁和蜂鸣器蜂鸣时电流，约26.1mA，电流也相对较大。

相对其他同类产品，蜂鸣器工作时电流明显偏大，应适当进行调整，以延长电池使用寿命。

3、内阻以及开路电压电流


电压档内阻约11MΩ。


频率档内阻约10MΩ。
众所周知，理论上电压档（频率档）内阻越大越好，一般数字万用表的电压档内阻都在10MΩ以上，换个角度来说数字万用表的电压档内阻不应小于10MΩ，此表都属于这个正常水平。


通断档的开路电压约1V。


通断档和电阻档的短路电流均约0.4mA。


二极管档的开路电压约3.3V，足可以点亮各种LED。


二极管档的短路电流约1.9mA。


电阻档的开路电压实测约0.5V


4、测量速度

实测电阻档短接表笔后正常显示读数（小阻值电阻自动切换量程）所需时间约2s左右，电容档测量1500μF电容正常读数所需时间约7秒，这种单片机方案基本都是这样（慢）。

5、测量精度
廉价玩具级基准（还是泰圣TS-202+贴中的基准）加上环境温度差异较大，以下测试结果均仅供参考：


2.5V基准测量结果


5V基准测量结果


7.5V基准测量结果


10V基准测量结果


测量MAX6341输出的4.096V基准电压时的测量结果（偶尔是4.094V读数）。

从上面电压基准测试结果来看，虽然误差比标称好不少，但各个测量结果比基准值小约2-3个字说明还有提高的空间。受条件所限，其他如电阻、电容等因缺乏相应基准就不再一一测试了。其实这种单片机架构的万用表，只要分压电阻和取样电阻精度足够并在生产时认真校准，精度都是相当不错的。而且因没有微调电阻，不会因微调电阻日久变值而影响精度，基本一次校准终身受益（不变）。当然，如果有条件完全可以自行校准（校准方法见下文）。



6、频率档实测
作为一个交流钳表，测量变频电路的电流和电压同时可以测量频率将非常方便（TS202+就不能再侧电流和电压同时测量频率）。此表的交流电流和交流电压档均可以直接按“Hz/%”按钮切换到频率测量功能，轻松获取频率和传控必数值。


有些单片机架构万用表的频率档不串联电容就无法读取任何含有直流成分非标准波形的频率，比如电脑主板上边的PWM供电电路就无法正常测量，测试如下：

测试点具有约300KHz的脉冲波形

此表可以正常读取，说明此表频率档可以适应这种含有大量直流成分的脉冲波形。




比较遗憾的是此表的频率档不是像系出同门的FY76那样具有很好的频率响应（几十元无敌的频率档），实际可以测量如图所示的电源pwm电路的1.3MHz频率，再高恐怕就无能为力了（反正6MH晶振是无法测量的）。实在搞不清楚厂家到底基于何种考虑，会将频率档阉割如斯（标称只有10KHz），使其丧失了一个很大的优点。

7、交流电流档实测
因为钳型表与普通万用表最大区别就是可以在不切断电路的状态下直接夹住电线去检测电线的电流，电流档是钳型表的重要重要功能，因没有电流基准就用一个普通万用表的交流电流档来实际对比测试下，同时与功率检测插座的电流读数相对照，大致了解下钳形表的电流测量效果（条件有限，结果仅供参考）。




额定1000W的电热吹风高温档时的电流实测值。


额定1000W的电热吹风低温档时的电流实测值。

1-10A级别电流下，钳形表和数字表包括功率插座的测量结果都相差无几。

0.1-1A级别电流下的结果


额定33W的电发夹加热时的电流实测值。钳形表和数字表的结果非常相似
0.1-1A级别电流下，钳形表和数字表包括功率插座的测量结果也相当一致。
0.01-0.1级别电流下的结果


USB充电器给手机充电时的电流实测值。


USB充电器只插一个U盘时的电流实测值。钳形表和数字表的结果很相似，功率插座小电流下的精度让人表示怀疑
0.01-0.1级别电流下的结果钳形表和数字表包括功率插座的测量结果差异已经比较明显。



USB充电器空载时的电流实测值。
0.001-0.01级别电流下，钳形表和数字表包括功率插座的测量结果已经没有参考价值。

实际上因钳头空间比较大，受测量原理所限，夹线的位置、角度、方式等等都会对测量结果产生比较大的影响，大电流还是比较有意义的（尤其是超过10A的测量场景），太小的电流的参考价值就不大了。

下楼继续

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第三部分 详拆分析



将外壳的4枚固定螺丝拆下即可打开后盖，两个绿色物体是塑胶防滑条，这个设计值得好评。


打开后看到的内部电路板全貌


后盖电池仓与PCB电路板没有多余连线方便维护。



电路板丝印有板号和版本，217的1.4版。


U1主芯片，LQFP64硬封装，丝印DTM0660L，和FY76 REV1.4版所用芯片相同。



DTM0660是目前常见的单片机数字万用表芯片，广泛用于各种自动量程/手动量程数字万用表/钳形表，DTM0660典型应用图


晶振Y1，频率为4MHz，依然是没有固定的。




三极管Q1是蜂鸣器的驱动管，丝印J6，也就是常见的小功率NPN型硅三极管S9014。


U2 T24C02A，常见的2K bit串行存储器， 配合芯片进行测量功能定义及校准。


三极管Q3、Q4 丝印为1P，SOT23封装，也就是常见的NPN小功率三极管 MMBT2222A，与PTC配合作为电阻、电容、频率、二极管、通断等测量档位的过压保护，防止因表笔误插入高压
电源（220V市电）时将主芯片击穿损坏。



三极管Q1、Q2、Q7、Q8 丝印均为1P，SOT23封装，也就是常见的NPN小功率三极管 MMBT2222A，分别是蜂鸣器、LCD背光LED、前置照明LED、NCV指示LED的驱动管。



三极管Q5 丝印为1P，SOT23封装，也就是常见的NPN小功率三极管 MMBT2222A，与Q7一样也是前置照明LED驱动管，它的作用是通过拨盘电路的巧妙设计使得在两个交流电流档位长按"HOLD"按钮开启屏幕背光时同布点亮前置照明LED以方便钳口使用。其他档位它是不起作用的，前置照明LED依然由Q7驱动，需要按最右边的按钮才能开启点亮。这是一个比较人性的设计，可见设计者用心。




三极管D1、D2 丝印为A4W，SOT23封装，也就是常见的共阴二极管 BAV70。



R21\R18\R17\R22\R16A(R16B)等作为基本档位电压档的分压和输入电阻，分别对应DTM0660典型应用图中的R1\R2\R3\R5\R6，由DTM0660的说明书可知：分压电阻的精度决定着各量程的测量精度。而此表采用的是0.25%精度的5色环精密电阻，给各量程的精度提供了基本保证。





R36/R35和R33/R345分是两个电流档的取样电阻，它们对电流档的测量精度有决定性影响，此表的R4和R5分别采用的是贴片精密电阻，不过电阻功率偏小，若改9999显示后用再测量电流时，有可能超过此电阻的最大承受功率，所以在没有更换为更大功率的电阻时不要测量超过60A和600A的电流，以免造成损坏。



根据分析，采用的是典型应用图中第一种电流测量方案
其中绿色线是NCV感应探头；两个红色线是钳头内的电流互感器的连线；白色线是前置LED照明灯连线。


钳头所用的弹簧


拆下电路板6个固定螺丝将电路板与外壳分离


NCV LED指示灯，它对应的地方恰好是外壳上镂空的“福仪”LOGO，点亮它的同时LOGO也将点亮，算是一个巧妙地设计吧。



屏幕背光指示灯LED2和LED3，各功能按键有相应的标识

功能键与引脚矩阵对应关系：
                       23                    24


26                                     HOLD/BL

31               FUNC               HZ/%

VSS                                      LED
实际测试后并没有发现其他功能开关的定义。


开关档位开关的焊盘，比较规矩，但有少数被V片磨损到的连接线。这个比较失败，时间长了连接线会被磨断。出厂时已涂润滑脂，手感尚可。



LCD采用常见的导电橡胶与电路板相连；表笔插座结构与FY76相似，看似比较结实，但是否会因频繁插拔而导致接触不良尚不得而知。



换挡V片比较简单，只有5个V片，拨盘没有多用位置，倒是不用担心V片位置搞错。



液晶屏组件还兼做按钮的支架，具有相对比较复杂的结构，可以从外壳上完全分离，均光板缺口处与电路板上的背光LED正好对应，虽说巧妙但因为先天不足，背光均匀度依然一般。


4个功能开关按钮是一体的，做工尚可，但手感较硬，也不清楚按钮字迹和导电橡胶触点的耐久性如何。



所有零件的全家福合影，电路板与钳头之间的连线导致两者无法彻底分离。


未完，下楼继续

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第四部分 免拆读写EEPROM，改7999、增加温度测量、修正电容档小电容测量误差过大以及免开壳校准方法

1.免拆读写EEPROM
众所周知此表的主芯片DTM0660方案具备修改9999的能力,但经过实际测试发现，采用DTM0660方案的这个表，最高只适合改7999显示，若超过此数值的话就会出现一些莫名其妙的bug（DTM0660系列似乎都存在这个问题，我随后将另外发帖详细阐述，此处就不再多言）。

为了不影响日后保修而不能把存储器拆下，就直接用烧录夹再接到CH341编程器进行读取，可不管怎么操作始终编程器都出来的数据都是全0，显然不正常：

后来发现必须先将晶振两引脚用铜丝短接强制使DTM0660无法工作并配合烧录夹才可以读出24c02存储器的内容：



读出24c02存储器的内容（注意：此时表的档位开关不能在OFF档）：



因为存储器数据里面有万用表的出厂校准数据和设置信息，一旦丢失或损毁就会导致万用表出现各种故障和异常。而且即使是同一型号不同的表，其存储器校准数据内容也不相同，若强制刷写成其他同型号表的数据会导致误差出现较大问题，所以改写操作之前务必要进行备份！切记切记！！
附件是备份的存储数据：


2.改7999显示

根据DTM0660的说明书的相关资料：




修改7999显示需要将存储数据12H和13H改成3F 1F（存储器中数据是前后倒置的，实际是1F3F，十进制就是7999)，同时还要将换挡下限同步修改，也就是需要把14H和15H改成0C 03(实际是30C，十进制就是780。其实改成760-798都是没有问题的，不建议离799太近，要适当保留一定误差空间，以免因为临界值误差而反复自动切换档位，电阻档尤甚）：

改好后数据：



3.添加测量温度功能

钳表时常应用于制冷设备或其他类似设备维修，此时就比较需要温度测量功能。比较遗憾的是此表因种种原因没有温度测量功能，而增加测量温度功能的前提是具备相应的电路，然后再修改24c02中的内容以进行相应的设定。
先看下DTM0660的说明书中测温电路典型如图：


说明书中比较接近此电路的的档位是频率测量了，频率测量电路典型如图：


虽然频率/占空比档位都多接入J2和J2`，但因C5隔直通交，理论上不会对温度测量有什么影响（经实验也确实证明没有影响）。此表的频率档虽已经有频率、占空比两个功能定义，改后当拨到频率档，按一下FUNC可切换成占空比，再按一下FUNC便可切换成温度测量功能，使用操作都非常方便。况且，只有测量温度时才需要连接温度探头，其他时候也没有影响，那么频率档就是合适的选择了，既然如此测温功能就加决定在频率档。

电路问题解决的同时还需要修改24C02数据来添加温度测量相关代码，根据说明书中的测量功能设定代码和功能选择设置：


综合实际数据分析即可得知：若想在频率档增加温度测量功能，就需要将温度测量（摄氏度）代码13H添加到频率测量功能代码12H所在列，添加具体位置就在12（Hz/%)的下面。这样将拨盘拨到频率档再按SELECT选择功能按钮就会在Hz/%后面增加一个摄氏温度测量功能（若需要华氏温度测量功能，可于同列13下面再添加15代码，添加后按SELECT即可再增加一个华氏度温度测量功能）。


修改好后数据如图：


4.修正小容量电容误差过大问题

实测此表小容量电容（小于100pF）测量误差很大，测量结果明显过小，
比如标称82pF电容仅仅测得42pF（正常应为85-90pF左右）：


更有甚者，47pF完全没有读数（正常应为40-45pF左右）：


因为测量结果均为偏小较多，怀疑和电容档底数扣除数过大有关，参见DTM0660说明书相关描述：


存储器78H和79H设定的是电容9nF档底数扣除数(电容空载显示不为0时修改此数,单位为0.001nF)，默认为118H（十进制280），也就是在电容9nF档的显示结果是测量值减去280以后的：


而此表为158H（十进制344），而实际上测量小容量电容时读数又明显偏小，也就是说扣除数明显偏大。如果将扣除数减小就能修正小电容读数不正常（偏小）的问题了。可因为缺少小容量基准电容，无法做到精确修正，只能用其他万用表的测量结果进行简单对照修改，最后将扣除数改成了298（12AH)后测量结果比较接近正常了，也就是需要把存储器中的78H由58改成2A，修改后：


这样修改后虽然不能做到测量结果十分精确，但总有些参考价值。只能待日后有小容量基准电容后再进行精确校正，目前只能先如此了。

待所有均检查无误后再将数据写入24C02并校验通过，将晶振的短路铜丝拆除后再次开机即可完成，附件是修改好的数据文件

5.免开壳校准方法

添加温度测量后需要进行校准才能正常使用，DTM0660说明书上载明的校准流程和方法如下：



经过摸索，发现此表可以免开壳通过按组合键的方法直接进入校准模式：先同时按住“SEL/V.F.C”键和“HOLD”键，然后拨档至电阻档，开机显示“CAL”后松开手指即可进入校准模式：


此时屏幕显示一些变化的字符：

等待片刻会滴滴响两声芯片完成自检并显示“XX.XXmV ”开始校准流程：

按“SEL/V.F.C”键可以依次电压—电阻—电容—温度各档循环，HOLD键减小数值，Hz/%和手电筒键增加数值，具体校准方法可参见芯片说明书相关内容，此处就不再赘述。


先切换到温度校正，然后插入测温探头将万用表显示数值调到当前环境温度值，当前温度可以参考其它万用表和温度计的数值，设置好以后，拨档至“OFF”关机退出校准模式，再重新上电后可正常使用。



因为缺乏精确的温度测量基准，温度档也一般不需要特别高的精度，平原地区建议直接用沸水来大致来进行参照调整，直到将探头插入沸水中温度显示应为99℃左右时即可。

6.改造后实测

校准后与数显温度计的对照：


测量47pF电容，虽不一定有多精确，但终于可以正常读数：

测量82pF电容：


改成7999显示后7.5V基准就可以比原来多一位显示：


其他基准电压测量结果，基本没有什么变化，说明精度不受影响：


七.其他


蜂鸣器长鸣时工作电流过大的解决方法：


与DTM0660的典型应用电路图和FY76实际电路相对比，发现蜂鸣器电路的限流电阻阻值明显偏小：（DTM0660的典型应用电路图中是50Ω，FY76用的是30Ω），而此表仅仅只有20Ω（R3 30X丝印），建议根据需要换成30-50Ω的电阻以降低蜂鸣器的工作电流以延长电池寿命。


8.简单比较下同时购入的FY217和TS202+，
其实两者差异还是满大的：首先FY217本身就是5999显示的，TS202+本身只是3999显示的，5999显示的优点不言而喻；其次，FY217屏幕带背光、有LED照明，TS202+不具备这些功能，这些纯硬件功能可不是修改下ROM就可以增加的，需要额外增加物料成本；再次，FY217可以钳头交流电流档测频、交流电压档测频、支持VFC变频电压测量，TS202+这些功能都不具备，作为一个交流钳表钳头电流档和表笔电压档不能测频实在是一个缺憾；最后FY217只有DTM0660L和DM1106EN两个硬芯版本（这点和FY76如出一辙，早期是0660，后期是1106，综合而言DM1106EN版本更好），而TS202+有一定风险会买到牛屎芯的缩水版本（越晚的版本越有可能是牛屎芯）；另外，FY217的频率档无法像它的同门FY76那样好用（本以为两者硬件和电路都相同，自然具备一样的能力，却没想到厂家偏偏要画蛇添足自我阉割），实在是败笔，TS202+的频率档相对要好得多（至少在平均水准之上）；实际售价也和上面所述相符，FY217比TS202+定位更高，价格也比TS202+更贵些，至于如何选择还是要看自己的需要来做出合适的定夺。

后记：本文其实与TS202+的文章同时开始，不过因为种种原因完成并不顺利，断断续续用了半个多月直到现在方才完成。也正因为时间跨度较大，加之水平有限，文章内容难免存在错误和不足，请各位坛友多多包涵并随时指正！
完。

学徒——小梁

大神的杰作:lol:

gxhzjzp

路过看看高手杰作。不知厂家为什么不这样做？

aping365

gxhzjzp 发表于 2019-4-6 22:05
路过看看高手杰作。不知厂家为什么不这样做？

有时为不能，有时是不想。

newnet1234

之前有过几种表改为9999的，会不会也有莫名其妙的bug？

5448

电池不是碱性电池

xiaoxuanfeng

楼主你这个表多少钱入手的？我在淘宝上看了一下，都要一百二三这个样子，跟TS-202+价格没得比呢，好像功能也跟TS-202+差不多。

ka1480

福仪FY-217数字钳型表全网首拆测评改造提高

swigon

好贴 学习了！！！

ljlun

偶那块VC890C＋也改了好久了，用起来安逸，唯一问题就是测电流会忘量程，烧过2次保险

aping365

newnet1234 发表于 2019-4-6 23:29
之前有过几种表改为9999的，会不会也有莫名其妙的bug？

dtm0660改9999都存在bug，换句话说，是否存在bug是判别软封芯片为0660还是1106的有效办法

aping365

xiaoxuanfeng 发表于 2019-4-7 08:39
楼主你这个表多少钱入手的？我在淘宝上看了一下，都要一百二三这个样子，跟TS-202+价格没得比呢，好像功能 ...

八十多入手，本来以为和fy76一样的呢。

aping365

5448 发表于 2019-4-7 00:53
电池不是碱性电池

电池是耗材，早晚要换的，不必在意。

aping365

ljlun 发表于 2019-4-7 09:38
偶那块VC890C＋也改了好久了，用起来安逸，唯一问题就是测电流会忘量程，烧过2次保险 ...

同步更换保险，改9999后应换成1A保险

aping365

xiaoxuanfeng 发表于 2019-4-7 08:39
楼主你这个表多少钱入手的？我在淘宝上看了一下，都要一百二三这个样子，跟TS-202+价格没得比呢，好像功能 ...

两者其实是同时入手的，主要就是看中了它是硬芯。

aping365

xiaoxuanfeng 发表于 2019-4-7 08:39
楼主你这个表多少钱入手的？我在淘宝上看了一下，都要一百二三这个样子，跟TS-202+价格没得比呢，好像功能 ...

其实两者差异还是满大的：首先FY217本身就是5999显示的，TS202+本身只是3999显示的，5999显示的优点不言而喻；其次，FY217屏幕带背光、有LED照明，TS202+不具备这些功能，这些纯硬件功能可不是修改下ROM就可以增加的，需要额外增加物料成本；再次，FY217可以钳头交流电流档测频、交流电压档测频、支持VFC变频电压测量，TS202+这些功能都不具备，作为一个交流钳表钳头电流档和表笔电压档不能测频实在是一个缺憾；最后FY217只有DTM0660L和DM1106EN两个硬芯版本（这点和FY76如出一辙，早期是0660，后期是1106，综合而言DM1106EN版本更好），而TS202+有一定风险会买到牛屎芯的缩水版本（越晚的版本越有可能是牛屎芯）；另外，FY217的频率档无法像它的同门FY76那样好用（本以为两者硬件和电路都相同，自然具备一样的能力，却没想到厂家偏偏要画蛇添足自我阉割），实在是败笔，TS202+的频率档相对要好得多（至少在平均水准之上）；实际售价也和上面所述相符，FY217比TS202+定位更高，价格也比TS202+更贵些，至于如何选择还是要看自己的需要来做出合适的定夺。

狮子king

aping365 发表于 2019-4-7 10:54
其实两者差异还是满大的：首先FY217本身就是5999显示的，TS202+本身只是3999显示的，5999显示的优点不言 ...

关于频率档问题很有可能是0660和1106的差别，我发现用0660芯片的表频率档都有BUG，比如FY217、ZT-X等等、而用1106芯片的都没问题，比如FY76、TS202等等。
换句话说，频率档是否存在bug也是判别软封芯片为0660还是1106的有效办法。。。:titter:

狮子king

“将晶振两引脚用铜丝短接强制使DTM0660无法工作并配合烧录夹才可以读出24c02存储器的内容”

昨天收到了烧录器，晚上开始改泰圣TS203，取下校准跳线的塑料坐后，测试夹能够夹上芯片，但就是无法读取数据，拆下晶振后再夹就能读数了，以为是晶振距离芯片太近导致夹子没有到位所致，改好TS203后接着改特安斯TA8302，这款表存储芯片是24C08，周围仅一颗滤波电容影响测试夹，取下电容后就能顺利夹上芯片，但竟然无法读数，实在是想不通，我不想焊下芯片，就准备放弃了，正好看到此贴，立刻短接晶振，再次读数顺利成功。回想TS203也应该是这个问题，其实不用拆下晶振，短接即可。

这个经验太有价值了！感谢分享！