Fnirsi FNB58 USB-Tester (Review)

Der Fnirsi FNB58 ist ein vielseitiger, tragbarer USB-Tester, der eine Vielzahl von Spannungs-, Strom- und Energiemessungen, sowie spezielle Diagnoseaufgaben im Zusammenhang mit den meisten Schnellladeprotokollen durchführen kann. Probieren wir ihn aus!
 

Überblick

Der FNB58 verfügt über eine Vielzahl von Ein- und Ausgängen (USB C, USB A und Micro-USB). Er ist mit einem 2-Zoll-LCD-Bildschirm zur Anzeige von Messungen ausgestattet und bietet mehrere Tasten für die Navigation durch die Menüs. Darüber hinaus verfügt er über eine Micro-USB-Schnittstelle für den Anschluss an einen PC und die Verwendung der Fnirsi-Software. Zudem besitzt er eine Bluetooth-Option, die die Verwendung mit einer Android-Handy-App ermöglicht.

Was kann man damit machen?

Der FNB58 kann für eine Reihe von Aufgaben im Zusammenhang mit dem Messen und Testen von USB-Geräten verwendet werden. Er ermöglicht Benutzern, Versorgungsspannungen und -ströme zu messen, sowie den Stromverbrauch verschiedener USB-Lasten, einschließlich Telefonen und Laptops, zu bewerten. Es gibt auch viele Spezialfunktionen, die sich auf verschiedene Schnellladeprotokolle konzentrieren.

Wenn Sie in der Vergangenheit den Stromverbrauch eines USB-Geräts während des Betriebs messen wollten, mussten Sie ein USB-Kabel auftrennen und sowohl ein Voltmeter als auch ein Amperemeter einsetzen. Dann musste man mühsam Daten in eine Tabelle eingeben, um den Strom oder die Akkukapazität abzuleiten. Heutzutage, da USB 3- und USB-C-Geräte immer häufiger vorkommen, wird das Durchtrennen von Kabeln immer unpraktischer. Hier kommen Tools wie der FNB58 ins Spiel.

Merkmale des FNB58

Der FNB58 verfügt über ein 2,0 Zoll großes TFT-LCD-Display mit weiten Blickwinkeln. Der Anschluss an einen PC erfolgt über eine Micro-USB-Schnittstelle, zudem besteht optional auch die Möglichkeit eine drahtlose Bluetooth-Verbindung aufzubauen.

Dieses Testgerät ermöglicht Spannungs-, Strom-, Kapazitäts-, Leistungs- und Zeitstatistiken. Es ist in der Lage, sowohl langsame (2 bis 100 Abtastungen pro Sekunde) als auch sehr schnelle Welligkeiten von Strom und Spannung (bis zu 4 MSps) aufzuzeichnen und bietet so eine umfassende Datenanalyse.

Messungen erfolgen intern mit einem 16-Bit-DAC. Bemerkenswert ist, dass es eine beeindruckende maximale Auflösung von 10 μV/μA/μW bietet. Das ist großartig, aber wie wir wissen, ist Auflösung nicht dasselbe wie Genauigkeit! Wie immer entsteht auch Rauschen und die letzten Ziffern werden nicht alle aussagekräftig sein.

Das Gerät verfügt über Trigger für verschiedene Schnellladeprotokolle und ist mit einem dedizierten USB-PD-Chip ausgestattet. Ein eigener PD-Schalter dient als entscheidendes Sicherheitskriterium, das die PD-Abstimmung (und andere Protokolle) direkt durch den FNB58 aktiviert oder deaktiviert.
  Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, führt das an den Ausgang angeschlossene Gerät Verhandlungen mit der Quelle. Wenn der Schalter eingeschaltet ist, kann der FNB58 selbst PD-Modi Verhandlungen einleiten.

Vorsicht ist jedoch geboten, wenn Sie den FNB58 verwenden, um die Stromaufnahme einer reinen 5-V-Last zu messen, während Sie die Last mit einem PD-Ladegerät betreiben. In diesem Fall würde das unbeabsichtigte Auslösen eines PD-Betriebs durch den FNB58, dazu führen, dass das Ladegerät eine höhere Spannung ausgibt und die Last beschädigt wird.

Fnirsi empfiehlt daher, den Schalter ausgeschaltet zu lassen und ihn nur für beabsichtigte PD-Vorgänge getrigget durch den FNB58, einzuschalten.

Der FNB58 unterstützt eine Vielzahl von Quick Charge-Protokollen, darunter QC2.0, QC3.0, Huawei FCP, SCP, Samsung AFC, PD2.0, PD3.0, VOOC/WARP, SuperVOOC 1.0/Super VOOC 2.0 und MTK-PE. Zur Vereinfachung mit automatischer Erkennung. Er identifiziert auch E-Marker-USB-Kabel oder One-plus-DASH-Kabel.

Messbereiche

Der FNB58 ist ein USB-Tester und hat deshalb einen eingeschränkteren Bereich als Multimeter:
Spannung: 4 V – 28 V (auch runter bis zu 0 V, wenn er extern über den PC-Anschluss mit Spannung versorgt wird)
Strom: 0 A – 7 A
Leistung: 0 W – 120 W
Kapazität: 0 – 9999.99Ah
Energie: 0 – 9999.99Wh
Kabelwiderstand: 0 – 9999.9Ω

Navigieren in den Menüs des FNB58

Die Benutzeroberfläche verfügt über einen Drei-Wege-Joystick (Links-Mitte-Rechts) und eine separate „Back“-Taste für die Navigation in den Menüs. Fnirsi hat diese Menüs dicht gepackt, so dass die Navigation erst erlernt werden muss. Ein zusätzlicher Hinweis: Ein langer Druck auf die „BACK“-Taste schaltet die Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms auf jeder Seite aus.
  Ähnlich wie bei vielen Geräten dieser Art gibt es ein "rollendes Menü" mit vier Hauptseiten, die nacheinander mit dem linken/rechten Joystick aufgerufen werden können. Die vier Hauptseiten sind:

• Kompaktansicht
• Detailansicht
• Wellenformen
• Anwendungen

Es kann etwas verwirrend werden, da diese vier Hauptseiten viele Untermenüs haben. Hier ist eine Übersicht der Menüs, zusammen mit einigen Details zu möglichen Aktionen auf bestimmten Seiten.
 

1. Kompaktansicht: Drücken Sie die mittlere Taste, um die Messung auszuführen/zu pausieren.
2. Detailansicht: Drücken Sie die mittlere Taste, um das Menü für die Aufnahme aufzurufen.
3. Seite "Wellenformen" mit drei Untermenüs:

• Drücken Sie kurz die mittlere Taste, um die Messung zu starten/stoppen.
• Halten Sie die mittlere Taste gedrückt, um zwischen den Modi zu wechseln.
• Halten Sie die linke Taste gedrückt, um time/div zu verringern.
• Halten Sie die rechte Taste gedrückt, um time/div zu erhöhen.

4. Anwendungen, unterteilt in vier Untermenüs:

•   Messung des Kabelwiderstands
•   PD-Zuhörer
•   PD-Konverter
•   USB-C-Label (E-Marker-Erkennung)
•   DASH-Kabel lesen
•   DASH Simulation
•  Analog Apple 2.4A

Fallstudie 1: Bewertung der Leistung von USB-Ladegeräten

Nicht alle Ladegeräte sind gleich. Hier teste ich ein älteres Apple-Ladegerät, das behauptet, 2,4 A bei 5 V zu liefern – und das tut es tatsächlich. Jedoch fällt ein anderes Ladegerät durch. Es ist mit 1 A beschriftet, aber das ist schlichtweg übertrieben. Beim Versuch, 1 A zu ziehen, sinkt die Spannung und fällt deutlich unter die allgemein akzeptierte untere Schwelle von 4,75 V. Ich musste ein weiteres Kabel bemühen, um den FNB58 über die Micro-USB-PC-Schnittstelle mit Strom zu versorgen, damit ich ein Foto machen konnte. Andernfalls würde sich das USB-Messgerät abschalten.
 

Fallstudie 2: Testen des Widerstands von USB-Kabeln

Es ist allgemein anerkannt, dass ein geringerer Widerstand in einem Kabel vorzuziehen ist. Die Verwendung eines Multimeters zur Messung des Widerstands eines USB-Kabels ist jedoch nicht so einfach, wie man vielleicht denkt. Selbst die minderwertigsten Kabel haben in der Regel recht niedrige Widerstandswerte in Ohm, typischerweise etwa 1 Ω oder höchstens 2 Ω. Somit wird der Übergangswiderstand selbst Ihrer DMM-Sonden für Ihre Messung bedeutend.

Der FNB58 kann den Widerstand von USB-Kabeln messen, aber Art und Weise sind nicht offensichtlich. Man könnte annehmen, dass es ausreicht, jedes Ende des Kabels einfach in die entsprechenden Anschlüsse des Testers einzustecken, aber so funktioniert das nicht. Der FNB58 misst den Spannungsabfall des Kabels nur unter Last, diese müssen sie aber selbst bereitstellen.
 

Zuerst müssen Sie das Messgerät kalibrieren, indem Sie es direkt ohne das Kabel, das Sie testen möchten, zwischen eine Stromquelle (in diesem Fall ein Handyladegerät) und eine Last stecken. Im Idealfall sollte die Belastung konstant sein. Fnirsi empfiehlt einen Bereich zwischen 0,5 A und 1 A. Sie können auch ein dediziertes DC-Lastmodul oder Widerstände in geeigneter Größe verwenden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein Gerät anzuschließen, das Strom braucht, z.B. ein Handy, um seinen Akku aufzuladen.
 

So sollte das Setup aussehen:
  Ein kurzer Druck auf den mittleren Knopf speichert die Spannung am Eingangsanschluss. Dann können Sie die Verkabelung ändern und das Kabel hinzufügen, das Sie zwischen der Stromquelle und dem Messgerät testen möchten:
  Sobald Sie alles wieder zusammenstecken, startet das Messgerät neu. Wenn Sie erneut zum Menü "Kabelwiderstandsmessung" navigieren, zeigt das Messgerät den Widerstand an, der durch das Hinzufügen des Kabels entstanden ist. In diesem Fall 142 mΩ.

Auch dieses Kabel ist ziemlich gut:
  Dieses Kabel ist ausgezeichnet:
  Und dieses brandneue USB-C-Kabel ist furchtbar:
  Kein Wunder, das mein Handy so langsam aufgeladen wurde! 1 Ω Widerstand bedeutet, dass selbst bei 1 A Strom, was nach heutigen Maßstäben gering ist, ein Verlust von 1 Volt im Kabel entsteht. Das Handy sieht nur 4 V statt 5 V, was für die Akkuladeschaltung zu niedrig ist. Das Handy erkennt dies und ist gezwungen, den Stromverbrauch zu reduzieren, wodurch das Aufladen des Akkus viel länger dauert.

Dieses Phänomen kann bei der Messung von Kabeln mit hohen Widerstandswerten auftreten und stellt eine besondere Herausforderung dar, insbesondere wenn ein Handy als Last verwendet wird. Wenn das Kabel von so schlechter Qualität ist, dass das Handy, wie oben beschrieben, seinen Ladestrom reduzieren muss, schwankt die Quellspannung, so dass das FNB58 kein aussagekräftiges Ergebnis liefern kann. Fnirsi empfiehlt daher für die Messung eine konstante Strombelastung zu verwenden.

PC-Software für den FNB58

Der Hersteller bietet auf seiner Website an. Das Hauptfenster der PC-App sieht wie folgt aus:
  Echtzeit-Messwerte, sowie Spannungs- und Stromverläufe sind sichtbar. Die Benutzeroberfläche hat ein paar Besonderheiten, die möglicherweise ein wenig Eingewöhnung erfordern. Das Navigieren durch die Kurven war für mich besonders mühsam.

Ich fand keinen nennenswerten Vorteil dieser PC-Software, außer für längere Messungen und Protokollierungen (z.B. zur Charakterisierung von Batterien). Sie können eine solche Messung über die PC-App einrichten und dann starten. Anschließend können die Kurven in einem proprietären Fnirsi-Binärformat mit der .CFN-Endung speichern.

Dies ist etwas enttäuschend, da die Möglichkeit, die Daten in einem CSV Format zu speichern, für die weitere Datenverarbeitung entscheidend wäre. Glücklicherweise hat ein GitHub-Benutzer, didim99, einige Phyton-Skripte geschrieben, die. CFN-Datein in CSV konvertieren. Bravo!

Es lohnt sich auch, ein weiteres Projekt des GitHub-Benutzers, baryluk. hervorzuheben. Dieses Projekt ermöglicht es einem Computer, Daten direkt in Echtzeit aus dem FNB58 zu extrahieren, ohne dass die Windows-Software verwendet werden muss, um zunächst aufzuzeichnen und anschließend zu speichern.

Android-App

Der FNB58 kann mit einer Bluetooth-Option erworben werden. Wenn Sie diese Version haben, können Sie die Android-App verwenden, die als .apk-Paket auf der Fnirsi-Website verfügbar ist. Um es zu installieren, müssen Sie die ZIP-Datei herunterladen, entpacken, auf die .apk-Datei tippen und die Installation autorisieren, indem Sie "Von dieser Quelle zulassen" auf Ihrem Handy auswählen. Die App unterstützt mehrere Sprachen. Tippen Sie auf das Menü oben rechts, um von Chinesisch zu Ihrer bevorzugten Sprache zu wechseln. Sie gelangen dann zu dieser Anzeige:
  Ich habe es ausprobiert und obwohl es einwandfrei funktioniert, war ich nicht davon überzeugt. Es ist nicht wesentlich benutzerfreundlicher als das Standalone-Gerät oder die PC-Software.

Abschließende Gedanken

Insgesamt zeichnet sich das FNB58 als ziemlich umfassendes Instrument aus, mit dem Sie eine Vielzahl wertvoller Messungen durchführen können, egal ob zu Hause oder im Labor. Es verfügt über ein schlankes und robustes Design und bietet praktisch alle Funktionen, die Sie von einem USB-Tester dieser Art erwarten können. Sie werden in der Lage sein, Probleme mit Ladegeräten, Kabeln und Powerbanks mühelos zu diagnostizieren. Sie könne auch Ihrer Kreativität freien Lauf lassen, indem Sie es für ziemlich präzise DC-Messungen verwenden – vorausgesetzt, Sie bleiben innerhalb der Grenzen (0 bis 28 V, 0 bis 7 A). Dies ist mit Hilfe einiger USB-Adapter (z.B. USB-zu-Anschraubklemmen Adapter) möglich, die Sie entweder selbst herstellen oder einfach kaufen können. Viel Spaß!



Übersetzung: Juergen Kellner