在前兩篇里我們使用同一臺數字萬用表，對同一個手機使用同樣的那些充電器充電，充電電流測量結果為何迥然不同？不知有多少朋友已經知道其中的原因了。

手機充電的實際過程是什么樣子？請注意，我說的是“手機充電”而不是“電池充電”，這兩個可是很不相同的概念。DM3068不是一臺只能看看讀數的數字萬用表，它的采樣率最高可以達到10K個讀數每秒，它還采用了LCD顯示屏，能以圖形化方式繪出電壓，電流等參數的測量結果，可以作為一臺數據采集器或者波形記錄儀來使用，如圖1所示。

圖1：DM3068可以繪出電壓，電流等的變化波形

既然如此，我們不妨就利用DM3068的這些特性來快速采集一下，看看我的手機充電的實際過程是什么樣子。一切準備就緒，將我的三星NOTE2手機接到標配的充電器（5V/2A），手機開始充電。此時看到DM3068被觸發，馬上開始采集數據，同時在LCD的屏幕上逐步繪出了采集到的電流的波形，如圖2所示。

從圖2可以看到，充電起始階段，電流有4次脈沖式的變化（后來也測試過其他幾個手機，發現并不是所有的手機都會有這樣的動作）。想必是我的手機內部的電源管理芯片在進行檢測，通過幾次嘗試，不但要檢測和判斷外接的充電設備能提供的充電電流的大小，還要檢測內部電池的狀況，最終決定應該采用何種方式對手機內部的電池進行充電。

圖2：對手機充電開始階段進行采集的結果

如果對手機充電起始階段的幾個脈沖式的躍變進行詳細觀察，可以看到如圖3所示的電流波形，充電器輸出的電流在手機內部電源管理芯片的控制下呈臺階狀遞增，然后又遞減，如此循環4次，最終以一個穩定的電流值進行“恒流”充電。

圖3：充電起始階段電流的變化波形

作為手機里普遍采用的充電電池通常為聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery, 簡稱為PLB)，單體電池的工作電壓可以達到3.6v~3.8v，正常使用其循環壽命可以達到500 次以上。我們測試的不是手機內部對電池的實際充電情況，而是為手機提供充電電能的外部充電器的實際輸出情況，要注意，它輸出的電能，不只是要用于對手機內部的電池的進行充電，還可能會用于對手機電路的供電，我們監測的是它的總輸出的情況。通過接下來的測試，我們可以了解到手機在不同的工作狀態下的對外部充電設備的電能的實際需求情況。

接下來我們就對手機的充電過程進行長時間的采集和觀察。此時我的手機顯示的電池余量是60%，接到原裝的充電器進行充電測試。在充電過程中，我將對手機進行不同的操作，以便觀察在相應的狀態下手機充電電流的變化情況：

1）打開手機的WLAN，然后關閉手機屏幕顯示：看到此時的充電電流波形有周期性的尖峰波動，波動的幅度大概有~100mA，如圖4中屏幕右側波形所示：

圖4：充電電流的波形變化

2）打開手機的WLAN，打開手機屏幕顯示：此時的充電電流明顯變大，如圖5中屏幕右側波形所示：

圖5：充電電流的波形變化

3）關閉手機的WLAN，關閉屏幕顯示時的充電波形，能看到充電電流明顯變小，波動也變小，如圖6中屏幕右側的波形所示：

圖6：充電電流的波形變化

4）打電話時的充電電流波形，電流明顯升高，如圖7中屏幕右側波形所示：

圖7：充電電流的波形變化

從上面的幾個測試可以看到：手機在打開WLAN時，打電話時，屏幕打開時的充電電流都會變大，電流的波動也會變大。

5）當前手機顯示的電池余量是80%，關掉手機繼續進行充電，可以看到充電電流先跌落至很小，然后又迅速升高，以一個相對平穩的電流進行充電，電流的波動很小，如圖8中屏幕右側波形所示：

圖8：充電電流的波形變化

6）關機充電，速度明顯加快。隨著手機的電池逐漸被充滿，充電電流也逐步降低，但每隔幾十秒會升高一下，手機即使在關機狀態下也似乎在做著一些事情，如圖9所示：

圖9：充電電流的波形變化

7）手機重新開機，在開機過程中充電電流變化很大，經過一段時間后相對平穩下來，電流變化的波形如圖10所示：

圖10：充電電流的波形變化

8）手機的WLAN，3G，屏幕都處于關閉狀態，繼續充電時的波形，相對穩定，如圖11中的右側波形的前半段；

手機的WLAN，3G都處于關閉狀態，打開屏幕顯示，打開拍照功能，繼續充電，如圖11中的右側波形的末段，電流升高：

圖11：充電電流的波形變化

9）手機的3G處于關閉狀態，打開WLAN，下載并播放視頻，繼續充電時的波形，如圖12中的右側波形的高低起伏段：

圖12：充電電流的波形變化

10）手機的WLAN，3G，屏幕都處于關閉狀態，繼續充電，過了一段時間后，打開屏幕看一下電池余量，出現了如圖13右側波形上的一個尖峰，此時手機屏幕上顯示電池100%，DM3068顯示的當前充電電流是279.6 mA，還在緩慢充電中。

圖13：充電電流的波形變化

11）圖14中屏幕的右側波形的兩個峰皆為打開手機屏幕時的充電電流。此時手機的充電提示燈已由紅變綠，DM3068顯示的充電電流只有187mA, 充電可以結束了。屏幕左側的波形為由DM3068所記錄的整個充電過程中充電電流的變化波形：能夠清楚地看到充電電流整體呈現出遞減的趨勢，但在充電過程中，由于打開WLAN，打電話，下載播放視頻等操作，都會使得充電電流明顯增大。邊充電邊玩兒手機，手機會有發燙的現象，通過這個實測，大家也應該了解其中的原因了。

圖14：整個充電過程的電流波形的變化

DM3068還提供了把記錄的數據導出的功能，我將記錄的數據導出為CSV文件，存儲的U盤上，通過EXCEL軟件調用這個文件，可以詳細觀察記錄的數據，還可以進行繪圖顯示，如圖15所示。

圖15：導出記錄數據作進一步分析

通過以上的實測，把DM3068數字萬用表當作一臺數據采集器/波形記錄儀來使用，詳細地監測并記錄了在手機的不同的工作狀態下，外部充電器為我的手機提供供電的整個過程中電流的變化情況。我的手機在充電的起始階段進行了充電器的識別，然后根據內部情況決定了所需的充電電流的大小，它需要的外部充電器提供的電流最大峰值達到了~ 1.6A。

新型的數字萬用表不只是能給出測量值，DM3068具有的這些測量和顯示的功能對于手機，手機充電設備以及手機充電電池的研發和生產測試都是一種很直觀的測量方法。

其實不只是這個領域，這種波形記錄功能可廣泛用于任何與交直流電壓/電流，電阻，溫度等參數有關的測量，只要量程夠用，采樣速率夠用，存儲點數夠用。記錄的數據還可以導出到PC進行進一步的分析。