Новинка от Fnirsi, USB тестер FNB48

Некоторое время назад появилась информация о новой модели USB тестера FNB48 от молодой, но активно развивающейся компании Fnirsi. Мне эта модель показалась интересной, потому решил заказать для обзора, а кроме того, было любопытно сравнить её с другими тестерами, например довольно недешевым ZY1276 от YZXstudio.



В заголовке указана цена в 30 долларов, но на старте продаж его отдавали по 21.6, потому вполне возможно что такая цена будет на различного рода распродажах. И забегая вперед могу сказать, что цена на мой взгляд вполне адекватная, но перейдем к обзору.

Упаковка в стиле RuiDeng, небольшая пенопластовая коробочка, внутри которой антистатический пакет с самим тестером, общий вес 106гр. Сзади упаковки есть QR код со ссылкой на страницу загрузки ПО.


Тестер имеет и индивидуальную жестяную коробочку с окошком, причем в процессе заметил странность, если у более старой версии на коробке был логотип производителя, то на новой его нет. В любом случае наличие такой коробочки удобно и повышает безопасность, так как сам тестер корпус имеет лишь условно.


Выполнен аккуратно, на мой взгляд, заметно лучше предыдущей модели, которая была у меня в руках.


Технические характеристики. Полная инструкция с описанием всех режимов доступна по ссылке


Сверху расположен большой экран, который занимает почти всю верхнюю часть, снизу имеется маркировка входов/выходов и органов управления, верхняя часть — акрил, нижняя — стеклотекстолит.
Спереди USB-A штекер, с нижнего торца USB-C и mircoUSB входы, USB-C выход и выключатель управления PD.
Сзади соответственно USB-A гнездо, а с верхнего торца кнопка «back», переключатель режимов «джойстик» имеющий также нажимную кнопку, место под выключатель Bluetooth (отсутствующий) и microUSB для подключения к компьютеру.


На фото обозначение органов управления получилось не очень хорошо, лучше видно на рендере производителя.


На странице товара есть сравнительная таблица, из которой можно понять, что на текущий момент модель FNB48 является самой оснащенной в линейке продукции тестеров Fnirsi.

Не совсем понятна логика нумерации моделей, если с FNB-FNC все понятно, B = «обычный» USB, С = USB-C, то вот первая цифра идет у модели FNC как-то совсем не туда…


Тестер реально большой, для сравнения другие модели:
Слева — ZY1276 от YZXstudio и FL001T производства Power-Z
Справа — Fnirsi FNC88 и TC66 от RuiDeng.

По своей практике могу сказать, что наиболее часто используемые и удобные это ZY1276 и TC66, при этом FL001T хоть и точный, но сильно замороченный, а FNC88 механически заметно менее прочен и просто не так удобен.


Размеры тестера.


Разбирается тестер очень просто, четыре винтика сверху и четыре снизу, при этом сверху длинные, снизу короткие. Приятно удивило то, что производитель дает в комплекте по одному запасному винтику и здесь я также отмечу, что винтовые стойки, в которые вкручиваются винтики, затянуты очень слабо.

Корпус как и у большинства таких тестеров, открытый с боков, что не очень хорошо, но справедливости ради стоит сказать, что полностью закрытые корпуса мне попадались только у тестеров в авторском исполнении от 100MHz.


Второе, что реально удивило, это двойная верхняя часть, состоящая из двух пластинок акрила, тонкой верхней и толстой нижней. Но более удивительно то, что маркировка есть на обоих частях и в принципе можно было бы использовать только одну, но длина винтов не даст её нормально прикрутить.
Длина тестера минимальная для такого экрана, видно что разъемы стоят буквально впритык к нему.
Нижняя часть одновременно является платой адаптера Bluetooth, но сам модуль не распаян.


Подобное решение не является чем-то новым и точно в таком же виде встречалось мне в тестере ZY1276, причем там также модуль изначально не был распаян. Но помимо Bluetooth, плата позволяла добавить и возможность питания тестера от аккумулятора, были элементы для зарядного устройства.


Когда открывал, то, почему-то ожидал увидеть больше компонентов, монтаж относительно свободный, качество пайки среднее, местами на троечку, но последнее относится скорее к аккуратности.


1. Микроконтроллер, токоизмерительный шунт (включен по шине питания) и специальный АЦП INA226, стабилизатор питания.
2. Флеш память W25Q128JVSQ объемом 16МБ, пара нагрузочных резисторов (предположительно) сопротивлением по 18 Ом, а чип Power Delivery.

Заявляет ток до 6.5А, шунт сопротивлением 10мОм, соответственно в максимальном режиме на нем будет рассеиваться 0.422Вт, вполне терпимо.
Примечательно что на плате есть две площадки Vout и GND, которые предположительно можно использовать для подключения нагрузки в обход USB гнезда.



Описание функций.
Перед тем как перейти к режимам работы и их описанию скажу пару слов по поводу нюансов управления.
Тестер имеет движковый переключатель влево/вправо совмещенный с кнопкой + отдельная кнопка, при этом есть следующие варианты переключения:
1. Кнопка Back, отмена или переход «назад» в меню, длительное удержание выключает подсветку.
2. Кнопка движкового переключателя, короткое и длительное нажатие, короткое активирует выбранный режим, либо выполняет старт/пауза в режиме осциллографа, длительное нажатие переключает режимы, например того же осциллографа.
3. Переключатели влево/вправо. Здесь также поддерживается короткое и длительное нажатие, короткое переключает режимы отображения или навигацию по меню, длительное вызывает дополнительные функции в пределах одного режима работы.

1. При включении высвечивается логотип производителя.
2, 3. Первый режим, просто вольт-ампер-ваттметра, при этом можно выбрать количество разрядов.
4. Длительное нажатие «влево» вызывает меню настроек.
5-9. Настроек много, но большая часть это просто вкл/выкл, хотя есть и регулировки, например яркости экрана, времени выключения подсветки, пороговых значений тока, режимов записи.


Второй экран. Измерение напряжения, тока, расчет мощности, также измеряется температура внутри тестера, минимальные/максимальные значения тока, напряжения, мощности, емкость Ач и Втч.
При коротком нажатии на переключатель выводится уведомление об обнулении счетчиков мин/макс.
Удержание влево — ячейка памяти (всего 10) емкость Ач и энергия Втч.

Удержание вправо — весьма любопытный режим, хотя и несколько усложненный, насколько я понял, позволяет измерить емкость аккумулятора в повербанке, при этом задается напряжение аккумулятора и КПД преобразователя, но на мой взгляд функция слишком сложная, а также требует информации о КПД, что можно узнать далеко не всегда.
Показания счетчика Ач и Втч будут зависеть от выходного напряжения (3.7-5, 3.7-12 и т.п.), а также от КПД.


Ради интереса проверил работу режиме измерения емкости повербанка.
1. Была подключена нагрузка около 0.5А, время записи 30 минут — выставляется в настройках как Energy REC time
2. Через 30 минут получил 0.255Ач по выходу при питании 5 вольт и 0.311Ач расчетное.

Здесь я немного не понял процесс, по расчетам должно быть 0.255х1.35 (преобразование 3.7-5.0)х1.1 (КПД 90%) = 0.378Ач.
Почему получилось 0.311 вместо 0.378, не могу понять, разница в 1.22 раза между 0.311 и 0.255 не похожа ни на преобразование 3.7-5, ни на 90% КПД. Буду разбираться так как режим вообще интересный.

Позже попробовал выставить КПД 100% и получил нормальный пересчет 3.7-5, значит неправильно калькулируется КПД, вернее не в ту сторону. Сейчас 5/3.7=1.35, затем 1.35х0.9=1.22, а надо 1.35/0.9.


Третий экран. Те же основные измерения что и ранее, но здесь уже работа с протоколами быстрого заряда, отображение текущего режима, напряжение на линиях данных.
Удержание вправо — режим автоопределения поддерживаемых протоколов, а также непосредственное управление ими.

Реализация удобная, работает быстро, но как иногда бывает, не со всеми блоками питания ведет себя нормально. Обусловлено тем, что иногда блок питания может снизить напряжение слишком низко и тестер просто отключится, в этом случае лучше питать его через разъем РС. Но заметил, что здесь это происходило реже, чем с другими тестерами.


Удержание вправо — определение возможностей кабеля PD, проверка кабелей Dash, а также программная эмуляция DASH и Apple 2.4А.

В режиме PD listener почему-то шла команда отключения PD блока питания из-за чего напряжение падало до нуля, чтобы сделать фото пришлось питать от отдельного БП.
PD E-marker работает, верно определил максимальный ток и скоростные возможности кабеля, а также его длину.


В полном варианте и с gen2 кабелем должно выглядеть как-то так, интересно что мой кабель показал верхний лимит в 50 вольт, раньше не задумывался, что лимитироваться может не только максимальный ток, а и напряжение.


Кабеля Dash у меня нет, по задумке разработчика он должен идентифицироваться как на этой картинке.


1. пример автоопределения поддержки протоколов быстрого заряда.
2. Попытка софтовой эмуляции DASH, но либо он не эмулирует, либо я делаю что-то не так, но мой основной тестер считает что поддержки нет.


Четвертый экран.
Один из самых интересных режимов, по сути эмуляция осциллографа, всего есть четыре варианта, переключение долгим нажатием на переключатель.

1-4. Измерение тока и напряжения, скорость развертки от 0.1 до 5сек на клетку.
5-6. Измерение напряжения на линиях данных, скорость также от 0.1 до 5 сек на клетку.

Короткое нажатие на переключатель ставит график на паузу, удобно для фотографирования.


А вот это уже можно сказать что режим осциллографа, измерение размаха пульсаций на выходах блоков питания.
1, 2. Частота развертки меняется от 3.1 до 200мкс на деление, для примера я при измерении пульсаций обычно использую режим 5мкс/дел.
3. Режим синхронизации автоматический, работает в принципе нормально, хотя иногда может проявляться нестабильность. Вверху отображается частота импульсов, но иногда там может быть либо 0, либо ерунда, потому на точность я бы не рассчитывал.
4-6. Пример осциллограммы с выхода моего USB хаба при развертках 3.1, 10 и 20мкс. В правом нижнем угу для удобства приводится измеренный размах пульсаций.

На мой взгляд, весьма неплохо. Измерение тока/напряжения и состояние линий данных было у меня в тестере и раньше, но вот такого осциллографа не было, для быстрой диагностики вполне достаточно.


Самый странный режим, оффлайн регистратора. Я понял задумку так — подключаем тестер к блоку питания, к тестеру нагрузку и он пишет в память значения тока и напряжения, а потом строит растянутую осциллограмму.

1. Исходно режим записи выключен, вверху метка Mem no.
2. Короткое нажатие на переключатель предлагает обнулить запись.
3. Для активации записи надо зайти в настройки и включить режим Curve REC time, а точнее, задать время записи.
4. При этом дает выбрать от 30 минут до 9 часов, интервал отсчетов соответственно от 1 раз в секунду до 3 раза в секунду, причем в первом случае получается 1800 записей, а в максимальном до 10800 записей, думаю он просто не может писать чаще чем 1 раз в секунду.
5. Рядом можно включить запись измерений энергии, но к осциллографу это отношения не имеет.
6. После активации функции записи вверху высветилось — Mem 0.5H, но больше ничего не происходило. Я пробовал отключать и подключать нагрузку, перезагружать тестер, но все равно видел только экран в клеточку…


В описании приводится фото этого режима, но как получить это, загадка.


Позже и совершенно случайно я выяснил как производится запись и где она включается.
1, 2. В окне измерения тока, напряжения, емкости есть внизу два индикатора, на фото там у обоих 0.5, верхний отображает запись графика, нижний запись пройденной через тестер энергии. Включается запись графиков коротким нажатием на переключатель.
3. Также вверху есть прогресс-бар, который соответственно постепенно убывает, когда будет 0%, то внизу погаснет верхний индикатор времени записи графика.
4. Если после этого зайти в режим отображения записанных графиков, то видим что происходило за пол часа записи. Здесь видимо предусматривался вариант «растяжения» графика, по аналогии с переключением времени развертки, но действие происходит, по краям выдается уведомление о превышении лимита, но ничего на экране не меняется.
5. При желании запись можно прервать в любое время, естественно получим только кусочек графика.
6. Если изменить в настройках лимит времени не пол часа, а час, то справа внизу в соответствующем окошке отобразится уже 1.0.


В процессе тестов вспомнил что хотел обновить ПО, оказалось что есть версия 0.6, у меня стояла 0.5, судя по описанию, добавили режимы определения PE+1.1 и РЕ+2.0.
Проверяем. Сначала выдается поддержка МТК-РЕ.

Процесс перепрошивки прост, скачиваем отсюда архив с программой прошивальщиком и собственно самой прошивкой.
Разархивируем, рекомендую заменить возможные «кракозябы» на что-то внятное чтобы не было проблем.
Запускаем программу
Зажимаем кнопку переключателя на тестере и подключаем его к USB порту компьютера. Если что-то идет не так, попробуйте сначала просто подключить чтобы компьютер его определил и установил драйвер.
После этого на экране тестера высветится версия загрузчика.
В программе выбираем скачанную прошивку и нажимаем — старт.
На экране тестера отображается процесс загрузки прошивки, понятное дело что лучше его не прерывать.
Прошивка успешно обновлена, версия 0.6.


Проверил с парой блоков питания и парой преобразователей, результаты конечно разные, но видно что PE+ не только появилось, а и у соответствующих преобразователей отображается.


Пятый экран.
Измерение сопротивления кабеля. Здесь ничего нового, принцип также предельно прост, сначала подключаем тестер с нагрузкой непосредственно к выходу БП и нажимаем на переключатель, тестер записывает значение как образцовое.
Выключаем тестер и подключаем его через кабель, соответственно видим измеренное падение и сопротивление кабеля.


Одна из «фишек» тестера, наличие гироскопа, благодаря которому ориентация изображения на экране зависит от положения тестера.
1, 2. В режиме измерения только напряжения, тока и мощности изображение поворачивается на 90, 180 и 270 градусов.
3, 4. Из-за того, что экран прямоугольный, то поворот изображения в других режимах возможен только на 180 градусов.

В общем работает неплохо, хотя иногда с непривычки может мешать, но при необходимости функция отключается в меню.


Также нашлась по своему необычная, но возможно удобная функция эмуляции режима Power Delivery.
1, 2. При этом дается выбор максимальной мощности от 2 до 60Вт, а также список выходных напряжений и пересчитанное к ним значение тока.
3. Подключаю тестер в блоку питания QC с напряжением до 12 вольт, к выходу тестера соответственно подключен тестер в режиме управления PD блоков питания. Задано напряжение 9 вольт, БП в режиме QC выдает 9 вольт, но тестер на выходе считает что подключен к PD источнику.
4. Даю команду со второго тестера поднять напряжение до 12 вольт, также все отлично
5. При попытке задать 20 вольт, которые блок питания выдать не может, режим свалился до исходных 5 вольт, но на втором тестере остался подсвеченным режим 20 вольт, а на экране первого режим 20 вольт пропал.
6. Пробую опять поднять напряжение до 12 вольт и снова все нормально.

В общем функция работает, востребованность под вопросом, но думаю что вполне может пригодится, главное не забыть выставить лимит по выходной мощности. По сути можно питать PD устройство от QC блока питания.


Так как это все таки измерительный прибор, хоть конечно и не занесенный в реестр, то следует проверить точность измерения основных величин, напряжения и тока.

По напряжению вопросов нет, заявленная погрешность 0.2% +2 младших знака и тестер в неё укладывается с запасом. причем работать тестер начинает от 3.8 вольта и сразу показывает корректные значения, т.е. загнать его в режим когда он начинает «врать» по моему невозможно.


Аналогично с током, заявлялось 0.5% +2 знака, прибор также в неё уложился, хотя в верхней части диапазона погрешность заметно подросла.


Нет проблем и при работе с совсем малым током, для примера в качестве нагрузки резисторы сопротивлением 680 Ом и 1.2кОм, ток около 4 и 7мА.


В качестве дополнения проверил с током около 1мА, в качестве нагрузки резистор номиналом 4.7кОм, на мой взгляд получить при таком токе 0.83мА вместо 1.092 все равно неплохо. Кроме того следует учитывать, что измеряется это с применением одного шунта номиналом 10мОм, соответственно при токе 1мА с него на АЦП идет 10мкВ, или 0.00001 вольта.


Вообще стоит сказать, что накосячить с измерением что напряжения, что тока очень сложно, так как применен специализированный чип, совмещающий в себе всю измерительную часть за исключением токоизмерительного шунта. Точно такой же чип применен у перечисленных выше моделей тестеров, соответственно мгновенная точность зависит только от калибровки, длительная еще и от качества шунта, а точнее от его ТКС.


Потребление.
1. При полной яркости подсветки тестер потребляет около 34-35мА
2. Потребление почти не зависит от режима работы, в режиме осциллогрфа, как на мой взгляд самого ресурсоемкого, разница с остальными была в 1мА
3. При минимальной яркости подсветки ток падает до 23мА
4. Если подсветку выключить полностью, то потребление 22мА.

Кроме того ток потребления зависит от входного напряжения, при 3.8 вольта составляет 45мА, а при 24 вольта всего 9мА.
В предыдущих моделях был линейный стабилизатор, стало ли лучше от того что его заменили на импульсный, сложно сказать, скажу лишь что 3.8 вольта порог не сильно маленький.

Судя по тестам видно, что большого смысла в выключении подсветки нет, разве что она просто может мешать.



Выводы.
Устройство получилось неплохим, хорошая точность измерения напряжения и тока, но как я писал, это больше заслуга специализированного чипа от Тексас.
Функционально также особых нареканий нет, особенно понравился оффлайн регистратор, эмуляция PD блоков питания, и конечно осциллограф, конечно он не заменит полноценного прибора, но даже в таком виде может сильно помочь. Поддержка большого количества протоколов, а также обновления, например в последнем добавили работу с PE+1.1 и PE+2.0.
Есть режим измерения емкости повербанков (с которым еще надо разобраться) с учетом преобразования напряжения и КПД, но вот последнее является камнем преткновения, так как он мало того что зависит от выходного напряжения, так обычно нигде не указан, хотя задумка хорошая.
Ну и не стоит забывать, что версия прошивки всего 0.6, т.е. по сути это не окончательный вариант, а скорее отлаженная бета версия.

Из того что требует доработки:
Режим масштабирования записанного сигнала, уже написал производителю, ответили что это программное ограничение, при просмотре на ПК будет все работать.
Просмотр записанных данных на ПК, сказали что примерно через полтора месяца будет готово ПО, где это будет возможно, ждем.
Bluetooth модуль, на момент отправления мне тестера, этого модуля еще не было, но пробная партия уже изготовлена и один из них уже едет ко мне.
Не помешал бы полноценный корпус.

На этом пока все, надеюсь после прихода блютуз модуля и выхода в свет ПО для компьютера, можно будет продолжить.