ما هي المعرفة ذات الصلة بمقياس المياه الذكي ذي البطاقة الدقيقة؟

عادةً، عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0 ℃، يزداد مقياس المياه ذي البطاقة الذكية IC مع ارتفاع درجة حرارة المحيط؛ لكن عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 0 ℃، ينخفض قيمة β مع ارتفاع درجة حرارة المحيط. المقاومة العازلة بين المدخل والمخرج.

تُستخدم عدادات المياه الذكية ذات بطاقة IC بشكل شائع للعزل في الدوائر الإلكترونية، ولذلك تُعرف أيضًا باسم العوازل الضوئية. ومن الواضح أن مقاومة العزل بين الدائرة المُصدرة للضوء والدائرة الحساسة للضوء هي مؤشر مهم. بشكل عام، تتراوح مقاومة العزل هذه بين 10° و100°. تتمتع عدادات المياه الذكية ذات بطاقة IC بمقاومة أعلى بكثير بين الجانبين الأولي والثانوي لمحولات الطاقة المنخفضة العادية، وبالتالي يكون تأثير العزل أفضل. بالإضافة إلى ذلك، تتميز المقرنات الضوئية بحجم أصغر، وفقدان أقل، ونطاق تردد أوسع، وعدم وجود تداخل من حقل مغناطيسي متغير خارجي مقارنةً بالمحولات.

مقاومة الجهد بين المدخل والمخرج. في الدوائر الإلكترونية العادية، لا يوجد جهد عالٍ، لكن في حالات خاصة، يلزم تحمل جهد عالٍ بين دائرتي المدخل والمخرج. يتطلب ذلك زيادة المسافة بين العنصر الباعث للضوء والعنصر الحساس للضوء، لكن هذا يؤدي غالبًا إلى انخفاض نسبة نقل التيار β.

بعد هيكل الشاشة الإضافي، يمكن لكاميرا التيار المتردد قياس اضطراب التيار المتردد غير المتماثل (الوضع المشترك) أو اضطراب التيار المتردد المقابل (الوضع التفاضلي).

يمكن لمستشعر نوع البطاقة الحالي في عداد المياه ذي البطاقة الذكية IC قياس الطاقة المتناوبة غير المتماثلة لجميع القنوات. يمكن أن يصل نطاق تردد الكاميرات المتناوبة إلى 30 هرتز ~ 100 ميجاهرتز لقياس التداخل في أنظمة خطوط النقل المعقدة والدوائر الإلكترونية وغيرها، دون التسبب بأضرار أو مشكلات في التصميم.

عندما يقيس عداد المياه ذي بطاقة IC الذكية الطاقة المتناوبة المستمرة للنظام الكهربائي الأساسي عند حوالي 100 ميجاهرتز، ينبغي وضع كاميرا التيار المتناوب في مكان يتمتع بطاقة تيار متناوب عالية. يجب أن تتمتع كاميرا التيار المتناوب بمستجيب ترددي مستوي ضمن نطاق المرور. لا تزال القياسات الدقيقة ممكنة في نطاق الترددات الأدنى من نطاق المرور، وذلك ببساطة لأن انخفاض فرق الجهد الناقل يقلل من الحساسية. أما عندما يتعلق الأمر بعدادات المياه ذات بطاقة IC الذكية التي تقع فوق نطاق المرور، فإن الرنين الناجم عن كاميرا التيار المتناوب سيؤدي إلى قياسات غير دقيقة.

تُقسَم عدادات المياه الذكية المزوّدة ببطاقات IC عادةً إلى ثلاث فئات: التأثير الكهروضوئي الخارجي، والتأثير الكهروضوئي الداخلي، والتأثير الكهروضوئي الضوئي. وبناءً على هذه التأثيرات الكهروضوئية، يمكن صنع أجهزة مختلفة للتحويل الكهروضوئي (عناصر كهروضوئية)، مثل الأنابيب الضوئية، وأنابيب الضخّ الضوئي، والمقاومات الضوئية، والترانزستورات الضوئية، والخلايا الكهروضوئية. تُسمى الظاهرة التي يسقط فيها ضوء عداد المياه الذكي المزوّد ببطاقة IC على جسم ما، مما يؤدي إلى خروج الإلكترونات من سطح هذه الأجسام، بالتأثير الكهروضوئي الخارجي، والذي يُعرف أيضًا باسم الانبعاث الكهروضوئي.

تُسمَّى الإلكترونات التي تهرب بالفوتونات الإلكترونية. يمكن وصف التأثير الكهروضوئي الخارجي بواسطة معادلة آينشتاين للكهروضوئية، حيث m هي الكتلة الإلكترونية لعداد المياه في البطاقة الذكية IC؛ O هي السرعة الابتدائية التي تهرب بها الإلكترونات من سطح الجسم؛ H هو ثابت بلانك، h = 6.626 × 10⁻³⁴ جول ثانية؛ 7 هو تردد الضوء الساقط؛ A هي دالة العمل للجسم. وفقًا لفرضية آينشتاين، لا يمكن للطاقة الفوتونية أن تمنح سوى إلكترون واحد فقط. لذلك، ينقل فوتون واحد كامل طاقته إلى إلكترون حر في الجسم، مما يزيد من طاقة الإلكترون الحر. يتم استخدام جزء من هذه الطاقة للتغلب على دالة العمل A، ويُستخدم الجزء الآخر كطاقة حركية ابتدائية للإلكترون عند هروبه، وهي mo²/2.

تشمل المواد التي تكوّن المقاومة الضوئية لعداد المياه ذي البطاقة الذكية مواد شبه موصلة مثل كبريتيدات المعادن والسيلينيدات ومركبات السوي. تعتمد التوصيلية الكهربائية للمادة شبه الموصلة على عدد حاملات الشحنة داخلها. عندما تتعرض المقاومة الحساسة للضوء في عداد المياه ذي البطاقة الذكية للضوء، وإذا كانت طاقة الفوتون h أكبر من عرض فجوة النطاق في المادة شبه الموصلة، فإن الإلكترونات في نطاق التكافؤ تمتص طاقة فوتون واحد وتنتقل إلى نطاق التوصيل، مما ينتج زوجًا من الإلكترونات والحفر ويقلل من المقاومة الكهربائية.