隔離在水質(zhì)測(cè)量中的重要性

一、什么是隔離

      電子隔離是一種防止電流從一個(gè)電氣系統(tǒng)流向另一個(gè)，同時(shí)仍允許兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息或能量交換的做法。隔離的好處包括消除接地回路以及用戶和附加電子設(shè)備的電涌保護(hù)。

隔離通常是通過(guò)光耦合器，通過(guò)光，或變壓器，通過(guò)磁場(chǎng)完成的，這取決于傳遞了多少能量，以及必須如何修改這些能量。

二、隔離方法

      光耦合器：該設(shè)備使用LED將信號(hào)傳輸?shù)焦怦詈掀?，光傳感器可以產(chǎn)生電流，也可以通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流。由于LED和光電阻器在技術(shù)上是獨(dú)立的電路上，在大浪涌的情況下，LED和光傳感器之間的間隙為電壓傳輸提供了一個(gè)物理屏障。

三、隔離變壓器

      這些工作通過(guò)電隔離，阻止直流電流，但允許交流電流通過(guò)。變壓器有鐵磁性鐵芯組成，輸入和輸出導(dǎo)線繞著鐵芯纏繞。輸入導(dǎo)線上的交流電在磁芯中誘發(fā)磁場(chǎng)，然后在輸出導(dǎo)線中誘發(fā)相等的電流，在物理分離的同時(shí)提供信號(hào)傳輸

四、隔離與水質(zhì)有什么關(guān)系

      水是導(dǎo)體，不是因?yàn)樗肿颖旧恚且驗(yàn)槿芙庠谒锏碾x子。這些離子在它們之間以很小的阻力傳遞電流，允許不同強(qiáng)度的電流通過(guò)水到達(dá)電壓點(diǎn)位較低的區(qū)域或接地。當(dāng)一個(gè)典型的水質(zhì)電極進(jìn)入水中時(shí)，它立即為電流提供一條通往地面的路徑。

      根據(jù)電流大小，其影響范圍可能從測(cè)量時(shí)的微小背景噪聲到損壞傳感器及其附屬的任何東西的電涌。隔離防止電流通過(guò)置于帶點(diǎn)水體中的測(cè)量裝置，從而保護(hù)附帶的電子設(shè)備和免受潛在傷害。

五、水體中的電流源

      帶電水體經(jīng)常出現(xiàn)在工業(yè)制造設(shè)施中，如廢水處理廠但也可以在任何有人類活動(dòng)的自然水道中找到。一些機(jī)械設(shè)備，如電磁泵在通電時(shí)，會(huì)對(duì)周圍區(qū)域產(chǎn)生電流。在過(guò)程中試圖控制測(cè)量靠近螺線管的水質(zhì)將不可避免地導(dǎo)致背景噪聲，如果傳感器沒(méi)有足夠的降噪，如隔離和差分放大共膜噪聲，可能無(wú)法使用測(cè)量。電機(jī)周圍產(chǎn)生的電流通常很小，對(duì)人類或電子產(chǎn)品沒(méi)有危害。

      電子產(chǎn)品的不適當(dāng)接地是大電流或小電流的另一個(gè)來(lái)源。它會(huì)形成接地回路，導(dǎo)致電流從金屬管或容器轉(zhuǎn)移到水中。釋放的電流會(huì)在電子測(cè)量中存在背景噪聲或大的隨機(jī)峰值。接地環(huán)路形成的一種常見(jiàn)列子是插入音箱系統(tǒng)時(shí)發(fā)出嗡嗡聲。嗡嗡聲表示有一個(gè)或多個(gè)設(shè)備接地不良，產(chǎn)生噪音。由于水是可導(dǎo)電性質(zhì)，不適當(dāng)?shù)慕拥睾茈y診斷或修復(fù)，是水質(zhì)測(cè)量的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。

      電子設(shè)備的損壞也是類似的情況，因?yàn)槿魏伪┞兜碾娐范伎赡芟蛩嗅尫烹娏?。在這種情況下與接地回路一樣，隔離防止電涌可能造成的損害。

      隔離以及差分放大使水質(zhì)傳感器和變送器能夠在非隔離設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)的許多應(yīng)用中準(zhǔn)確執(zhí)行。