隔离在水质测量中的重要性

2022-12-28 08:50:06 点将科技 27

一、什么是隔离

      电子隔离是一种防止电流从一个电气系统流向另一个,同时仍允许两个系统之间进行信息或能量交换的做法。隔离的好处包括消除接地回路以及用户和附加电子设备的电涌保护。

隔离通常是通过光耦合器,通过光,或变压器,通过磁场完成的,这取决于传递了多少能量,以及必须如何修改这些能量。

 

二、隔离方法

      光耦合器:该设备使用LED将信号传输到光耦合器,光传感器可以产生电流,也可以通过改变电阻来改变电流。由于LED和光电阻器在技术上是独立的电路上,在大浪涌的情况下,LED和光传感器之间的间隙为电压传输提供了一个物理屏障。

 

三、隔离变压器

      这些工作通过电隔离,阻止直流电流,但允许交流电流通过。变压器有铁磁性铁芯组成,输入和输出导线绕着铁芯缠绕。输入导线上的交流电在磁芯中诱发磁场,然后在输出导线中诱发相等的电流,在物理分离的同时提供信号传输

 

四、隔离与水质有什么关系

      水是极好的导体,不是因为水分子本身,而是因为溶解在水里的离子。这些离子在它们之间以很小的阻力传递电流,允许不同强度的电流通过水到达电压点位较低的区域或接地。当一个典型的水质电极进入水中时,它立即为电流提供一条通往地面的路径。

      根据电流大小,其影响范围可能从测量时的微小背景噪声到损坏传感器及其附属的任何东西的电涌。隔离防止电流通过置于带点水体中的测量装置,从而保护附带的电子设备和免受潜在伤害。

 

五、水体中的电流源

      带电水体经常出现在工业制造设施中,如废水处理厂但也可以在任何有人类活动的自然水道中找到。一些机械设备,如电磁泵在通电时,会对周围区域产生电流。在过程中试图控制测量靠近螺线管的水质将不可避免地导致背景噪声,如果传感器没有足够的降噪,如隔离和差分放大共膜噪声,可能无法使用测量。电机周围产生的电流通常很小,对人类或电子产品没有危害。

      电子产品的不适当接地是大电流或小电流的另一个来源。它会形成接地回路,导致电流从金属管或容器转移到水中。释放的电流会在电子测量中存在背景噪声或大的随机峰值。接地环路形成的一种常见列子是插入音箱系统时发出嗡嗡声。嗡嗡声表示有一个或多个设备接地不良,产生噪音。由于水是可导电性质,不适当的接地很难诊断或修复,是水质测量的一个严重问题。

      电子设备的损坏也是类似的情况,因为任何暴露的电路都可能向水中释放电流。在这种情况下与接地回路一样,隔离防止电涌可能造成的损害。

      隔离以及差分放大使水质传感器和变送器能够在非隔离设备无法实现的许多应用中准确执行。


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