Introduction à la cellule de charge numérique

A cellule de chargement numérique est une cellule de charge électronique ou électrochimique, où conversion de données et la transmission des données est effectuée numériquement.

Les cellules de charge sont souvent utilisées pour les mesures analytiques, c'est-à-dire la mesure des propriétés chimiques et physiques des liquides. Les paramètres mesurés typiques sont PH, conductivité, oxygène, potentiels redox et d'autres. De telles mesures sont utilisées dans le monde industriel et donnent une contribution vitale pour contrôle de processus. Les cellules de chargement étaient de type analogique, mais aujourd'hui, de plus en plus de cellules de charge numérique sont utilisées. Cet article décrit la différence et la raison du développement de cellules de charge numérique.

Aspects généraux

Les cellules de charge numérique sont les successeurs modernes des cellules de charge analogique. Les cellules de charge numérique remplacent pas les cellules de charge analogique, car elles surmontent les inconvénients traditionnels des systèmes de cellules de charge analogique.

Histoire

Les cellules de charge électronique et électrochimique font généralement partie d'une chaîne de mesure. Une chaîne de mesure comprend la cellule de charge elle-même, un câble et un émetteur. Dans les systèmes analogiques traditionnels, le chargeur convertit le paramètre de mesure (par exemple la valeur du pH) en un signal électrique analogique. Ce signal électrique analogique est connecté à un émetteur via un câble. L'émetteur transforme le signal électrique en une forme lisible (affichage, sorties de courant, transmission de données de bus, etc.).

La cellule de charge et le câble ne sont souvent pas connectés en permanence, mais via des connecteurs électriques. Cette conception classique avec des connecteurs et la transmission de petits courants à travers un câble présente quatre inconvénients principaux: a) l'humidité et la corrosion du connecteur falsifient le signal. b) Le câble doit être protégé et de très haute qualification pour empêcher le signal de mesure d'être modifié par le bruit électromagnétique. c) La cellule de charge ne peut être calibrée ou ajustée que lorsqu'elle est installée, car l'influence du câble (longueur, résistance ohmique, impédance) ne peut être négligée. d) La longueur du câble est limitée.

Utilisation et conception

Des cellules de charge numérique ont été développées pour surmonter les inconvénients traditionnels des cellules de charge analogique. Les cellules de charge numérique sont principalement utilisées dans l'eau, les eaux usées et les processus industriels. Ils mesurent les paramètres tels que le pH, potentiel redox, conductivité, oxygène dissous, ammonium, nitrate, Sac, turbidité. Un système de cellules de charge numérique se compose également de la cellule de charge elle-même, d'un câble et d'un émetteur. Les différences des systèmes de cellules de charge analogique sont les suivantes: a) La cellule de charge a une puce électronique. Le signal de mesure est directement converti en un signal numérique à l'intérieur de la cellule de charge. La transmission de données via le câble est également numérique. Cette transmission de données numériques n'est pas sensible à la longueur du câble, à la résistance au câble ou à l'impédance, et n'est pas influencée par le bruit électromagnétique. Les câbles standard peuvent être utilisés. b) La connexion entre la cellule de chargement et le câble peut être sans contact et fait par couplage inductif. L'humidité et la corrosion connexe ne sont plus un problème. Les câbles à fibre optique alternatifs peuvent également être une option pour des connexions longues ou électromagnétiquement hostiles. c) La cellule de charge peut être calibrée en dehors du système.