一、核心目標(biāo)：穩(wěn)定 “保護(hù)電位”

首先明確控制目標(biāo)：將被保護(hù)金屬（如管道、儲(chǔ)罐）的電位維持在特定范圍（例如鋼鐵在土壤中通常為 - 0.85V~-1.20V，相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極 CSE）。這個(gè) “目標(biāo)電位” 是基于金屬材質(zhì)和環(huán)境（土壤、海水等）通過實(shí)驗(yàn)或標(biāo)準(zhǔn)確定的，是自動(dòng)控制的基準(zhǔn)。

二、閉環(huán)反饋控制的 3 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

智能恒電位儀的自動(dòng)控制本質(zhì)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包含 “監(jiān)測(cè)→比較→調(diào)節(jié)” 三個(gè)核心環(huán)節(jié)，形成持續(xù)循環(huán)的反饋機(jī)制：

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：獲取被保護(hù)體的當(dāng)前電位

硬件：參比電極 信號(hào)采集模塊

系統(tǒng)通過參比電極（如飽和硫酸銅電極、鋅電極）實(shí)時(shí)測(cè)量被保護(hù)金屬的電位。參比電極提供一個(gè)穩(wěn)定的 “電位基準(zhǔn)”，其自身電位固定（如飽和硫酸銅電極電位約為 0.316V vs 標(biāo)準(zhǔn)氫電極），因此可通過它與被保護(hù)體之間的電位差，計(jì)算出被保護(hù)體的實(shí)際電位。

例：若參比電極測(cè)得與被保護(hù)體之間的電位差為 - 1.1V（參比電極為正極），則被保護(hù)體的實(shí)際電位為 - 1.1V（相對(duì)于該參比電極）。

信號(hào)處理：測(cè)量的電位信號(hào)通常微弱（毫伏級(jí)），需通過高精度放大電路、濾波模塊去除噪聲（如電磁干擾），轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后傳輸給核心控制器（如 MCU、PLC）。

2. 比較判斷：與目標(biāo)電位的偏差分析

控制器將 “實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的實(shí)際電位” 與 “預(yù)設(shè)的目標(biāo)保護(hù)電位” 進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算偏差值（偏差 = 實(shí)際電位 - 目標(biāo)電位）。

3. 自動(dòng)調(diào)節(jié)：通過輸出電流 / 電壓修正偏差

根據(jù)偏差值，控制器通過算法計(jì)算需要調(diào)整的輸出參數(shù)（電流或電壓），驅(qū)動(dòng)功率模塊改變施加到被保護(hù)體的電流，直至實(shí)際電位接近目標(biāo)值。

調(diào)節(jié)邏輯：

當(dāng)實(shí)際電位高于目標(biāo)電位（保護(hù)不足，金屬有腐蝕風(fēng)險(xiǎn)）：需增大輸出電流（或電壓），使被保護(hù)體獲得更多電子，電位向更負(fù)的方向移動(dòng)（接近目標(biāo)）。

當(dāng)實(shí)際電位低于目標(biāo)電位（可能過保護(hù)，有氫脆風(fēng)險(xiǎn)）：需減小輸出電流（或電壓），使電位向更正的方向移動(dòng)（接近目標(biāo)）。

硬件：功率輸出模塊

控制器的調(diào)節(jié)指令通過功率放大電路（如晶閘管、IGBT 模塊）轉(zhuǎn)化為實(shí)際輸出的直流電流 / 電壓，通過陰極電纜施加到被保護(hù)體，同時(shí)輔助陽(yáng)極與被保護(hù)體形成電流回路，確保電流有效作用于金屬表面。