在淨水機、飲水機、咖啡機、加濕器以及其他帶有水箱的設備中，經常需要判斷缺水、低水位、高水位或滿水狀態。
常見的液位偵測方案中，除了浮球開關之外，還有一種結構更加簡單的方式：TDS 探針式液位偵測。
雖然產品名稱中常使用「TDS 探針」，但本文討論的是利用水體導電特性進行液位偵測的應用，不討論 TDS／EC 水質量測功能。
那麼，TDS 探針和浮球開關有什麼不同？什麼情況應該選擇探針，什麼情況又更適合使用浮球開關？
一、TDS 探針如何進行液位偵測？
TDS 探針用於液位偵測時，主要利用水體具有一定導電性的特性。
當液體尚未接觸探針時，兩個電極之間通常處於不導通狀態；當水位上升並接觸探針後，水體在電極之間形成導電路徑，控制電路即可判斷液體已經到達這個位置。
因此，探針主要回答的是：
「這個位置現在有沒有水？」
如果在不同高度設置多支探針，也可以進一步實現低水位、高水位等多個液位點偵測。
常見應用包括淨水機、飲水機、淨飲機以及其他飲用水設備的缺水、高水位或補水控制。
二、浮球開關如何偵測液位？
浮球開關則是利用液體浮力進行偵測。
浮球內部通常裝有磁鐵，當液位上升或下降時，浮球會跟著液面移動。當磁鐵移動到干簧管（Reed Switch）的動作範圍後，干簧管接點發生切換，並輸出開關訊號。
簡單來說：
液位變化 → 浮球移動 → 磁鐵位置改變 → 干簧管動作 → 輸出液位訊號
因為它是利用浮力與磁場進行偵測，所以通常不需要利用液體本身的導電性。
三、TDS 探針與浮球開關有什麼差異？
| 比較項目 | TDS 探針式液位偵測 | 浮球開關 |
|---|---|---|
| 偵測原理 | 利用液體導電特性判斷是否接觸探針 | 利用浮力帶動磁鐵，觸發干簧管 |
| 是否有活動零件 | 無活動零件 | 浮球需要上下或旋轉移動 |
| 對液體導電性的要求 | 需要液體具有足夠導電性 | 通常不依賴液體導電性 |
| 安裝空間 | 占用空間較小 | 需要保留浮球移動空間 |
| 液體接觸 | 電極需要直接接觸液體 | 浮球及安裝桿通常接觸液體 |
| 多液位點 | 可透過不同高度的探針實現 | 可透過多個浮球或多點結構實現 |
| 主要風險 | 水垢、沉積物、電極腐蝕及液體導電性變化 | 浮球卡滯、雜質堆積、安裝空間不足 |
四、TDS 探針式液位偵測的優點與缺點
優點：
• 結構簡單。 沒有浮球等機械活動結構。
• 占用空間小。 適合小型水箱、扁平水箱或內部空間有限的設備。
• 動作位置容易設定。 探針安裝在哪個高度，就可以偵測對應位置是否有水。
• 容易擴充多個偵測點。 可以設置低水位、高水位等不同探針位置。
• 不會發生浮球機械卡住的問題。 對沒有空間讓浮球自由移動的結構尤其具有優勢。
缺點：
• 需要液體具有一定導電性。 油類等非導電液體通常不能採用這種方式；導電度很低的純水、RO 水等，也需要搭配實際偵測電路進行驗證。
• 探針需要直接接觸液體。 因此必須考慮電極材質與液體的相容性。
• 長期使用可能受到水垢、沉積物或雜質影響。 電極表面狀態改變後，可能影響偵測穩定性。
• 需要搭配偵測電路。 探針本身並不是獨立的機械開關，需要由控制電路判斷電極之間的導電狀態。
五、浮球開關的優點與缺點
優點：
• 不依賴液體導電性。 水、油及多種工業液體都可以依照材質條件進行應用。
• 輸出邏輯簡單。 採用干簧管結構時，可以直接提供常開或常閉開關訊號。
• 應用成熟。 廣泛應用於家電、水處理設備、工業水箱及汽車等領域。
• 可以選擇不同材質。 例如 PP、PVDF、不鏽鋼等，可依照液體種類及溫度選擇。
缺點：
• 需要浮球移動空間。 水箱太小、太扁或結構受限時可能無法安裝。
• 存在機械移動。 如果液體中的雜質、水垢或沉積物較多，長期使用可能影響浮球順暢移動。
• 需要考慮液體比重。 液體密度過低時，浮球浮力可能不足，因此選型時需要確認介質條件。
• 安裝方向會影響動作邏輯。 浮球方向、擋環位置與安裝方式都會影響常開／常閉狀態及動作位置。
六、什麼情況更適合選擇 TDS 探針？
以下情況可以優先評估探針式液位偵測：
1. 設備主要偵測水或具有一定導電性的液體。
例如飲水機、淨水機、淨飲機等水路設備。
2. 水箱空間非常有限。
如果無法提供足夠空間讓浮球上下移動，探針結構會更加簡單。
3. 只需要偵測固定液位點。
例如缺水、高水位或滿水位置。
4. 希望避免機械活動零件。
探針本身沒有移動結構，因此不存在浮球卡住的問題。
5. 需要在較小空間內設置多個液位點。
可以透過不同長度或不同高度的電極完成多點液位判斷。
七、什麼情況更適合選擇浮球開關？
以下情況通常更適合採用浮球開關：
1. 液體導電性不確定或無法導電。
例如油類及其他不適合使用導電探針偵測的介質。
2. 希望直接取得開關訊號。
浮球開關內部的干簧管可以提供簡單的開關量輸出。
3. 液體種類較複雜。
可以依照介質選擇 PP、PVDF、不鏽鋼等不同接液材質。
4. 水箱內部具有足夠的浮球活動空間。
只要浮球可以自由移動，結構通常較容易穩定運作。
5. 需要成熟、通用的液位偵測方案。
對工業水箱、清潔設備、家電及汽車液位偵測來說，浮球開關仍然是常見的方案。
八、TDS 探針和浮球開關應該怎麼選？
可以先從幾個最關鍵的問題判斷：
| 應用條件 | 建議優先評估 |
|---|---|
| 水或具有穩定導電性的液體 | TDS 探針或浮球開關皆可 |
| 油類或低導電液體 | 浮球開關 |
| 水箱空間非常小 | TDS 探針 |
| 不希望有機械活動零件 | TDS 探針 |
| 希望直接取得開關量訊號 | 浮球開關 |
| 液體容易結垢或在電極表面形成沉積 | 需審慎評估探針，通常可優先考慮浮球開關 |
| 液體雜質很多，可能造成浮球卡滯 | 需重新評估浮球結構，也可評估探針或其他液位偵測方式 |
| 需要多個固定液位點且空間有限 | TDS 探針具有結構優勢 |
因此，TDS 探針和浮球開關並不存在絕對的「哪一種比較好」。
真正需要判斷的是：
哪一種偵測原理更適合設備的液體、空間與控制方式？
結語
TDS 探針式液位偵測與浮球開關都可以完成缺水、高水位、滿水及補液控制等功能，但兩者適合的應用條件不同。
TDS 探針結構簡單、沒有活動零件、占用空間小，特別適合水類介質及空間有限的設備；浮球開關則不依賴液體導電性，適用介質範圍較廣，而且可以直接提供開關訊號。
實際選型時，應結合液體導電性、液體性質、容器空間、雜質與水垢、工作溫度、輸出方式以及液位偵測點數量進行綜合判斷。
志鼎資訊股份有限公司長期投入液位偵測與磁感應元件應用，可依照設備的液體條件、水箱結構、偵測位置與控制需求，協助評估 TDS 探針、單點或多點浮球液位開關及其他客製化液位偵測方案。
