電子天平的原理

1.電子天平的原理
高精度電子天平通常采用電磁力平衡式傳感器，電磁感應(yīng)式電子天平與電子秤不同。電子秤是使用電子天平是利用電磁力平衡的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。根據(jù)電磁力公式：F=BLIsinθ(1)
其中：F為電磁力；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；L為受力導(dǎo)線的長(zhǎng)度；I為流過(guò)導(dǎo)線的電流；θ為通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)的夾角。 由公式(1)可知，F(xiàn)的大小與B、L、I及sinθ均成正，由于設(shè)計(jì)好的傳感器，其感應(yīng)線圈的規(guī)格尺寸已固定，所以其
B、L均不再改變，而θ為90°，故sinθ=1,因此,F的大小與I成對(duì)應(yīng)關(guān)系。
電子天平主要組成部分有：電源、電磁力平衡式傳感器、光電傳感器、鍵盤(pán)和顯示器、控制電路。電子天平的基本工作原理是天平空載時(shí)，電磁力平衡式傳感器處于平衡狀態(tài)。加載后，感應(yīng)線圈的位置發(fā)生改變。光電傳感器中的光敏三極管所接收的光線強(qiáng)度的改變，其輸出電流也改變，該變化量經(jīng)微處理后,控制電磁線圈的電流大小，使電磁力平衡式傳感器重新處于平衡狀態(tài)。同時(shí)，微處理器將電磁線圈的電流變化量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，迅速在顯示屏上顯示出來(lái)。
電子天平的原理
2.電子天平的檢定
根據(jù)檢定規(guī)程要求電子天平的檢定項(xiàng)目應(yīng)為 9項(xiàng)，檢定內(nèi)容主要包括：鑒別力、靈敏度、各載荷點(diǎn)zui大允許誤差、重復(fù)性、偏載檢查（四角誤差）和配衡功能檢查等。根據(jù)被檢天平的具體情況，并非每一項(xiàng)內(nèi)容都需要檢定，具體的檢定項(xiàng)目需要由電子天平的準(zhǔn)確度級(jí)別和檢定分度值決定，但對(duì)于日常周期檢定來(lái)說(shuō)，主要進(jìn)行以下幾項(xiàng)驗(yàn)定：
2.1鑒別力的檢定
對(duì)電子天平只有鑒別力是有意義的,因而不存在靈敏度的檢定問(wèn)題。對(duì)鑒別力的檢定,比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄊ牵合葘⑾喈?dāng)于檢定載荷(規(guī)程指出載荷選用空載、全載或二者中一種)示值L的砝碼加在天平盤(pán)上(其中有10個(gè)d/10的小砝碼)，然后逐個(gè)取下d/10的小砝碼至顯示值變?yōu)長(zhǎng)-d時(shí)，再加上一個(gè)d/10的小砝碼，此時(shí)將質(zhì)量為1.4d的砝碼輕輕加到稱(chēng)盤(pán)上，顯示值應(yīng)變?yōu)長(zhǎng)+d。但在一般情況下，在用電子天平的鑒別力不會(huì)有問(wèn)題，所以多數(shù)情況下可以直接用質(zhì)量為1.4d小砝碼試一下即可,對(duì)于d≤1mg或e>2d的電子天平,規(guī)程中說(shuō)明允許其鑒別力。
2.2各載荷點(diǎn)zui大允許誤差的檢定
電子天平的zui大允許誤差是指天平的線性度(或稱(chēng)線性誤差),它與天平的準(zhǔn)確度等級(jí)和稱(chēng)量有關(guān)，目的是判定天平的示值誤差是否在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。在檢定時(shí)，除按規(guī)程要求選取檢定點(diǎn)外，還應(yīng)根據(jù)被檢電子天平的e與d關(guān)系來(lái)確定是否應(yīng)該對(duì)每一被檢點(diǎn)采用附加小砝碼，尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點(diǎn)的方法來(lái)找到該檢定點(diǎn)的實(shí)際模擬值,以確定其示值誤差。
2.3天平重復(fù)性誤差的檢定與計(jì)算
重復(fù)性是描述電子天平在相同的測(cè)量條件下,同一載荷多次稱(chēng)量結(jié)果之間的差值,是衡量電子天平能否提供*結(jié)果的能力。重復(fù)性檢定在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)行,測(cè)定次數(shù)應(yīng)根據(jù)電子天平準(zhǔn)確度級(jí)別的不同而異,檢定過(guò)程及數(shù)據(jù)處理方法按非自動(dòng)天平檢驗(yàn)規(guī)定進(jìn)行,對(duì)e≥5d的電子天平則可以省略用附加小砝碼尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點(diǎn)進(jìn)行湊整計(jì)算的過(guò)程,而直接用天平示值減去砝碼質(zhì)量值來(lái)計(jì)算重復(fù)性誤差。對(duì)重復(fù)性誤差可用極差法或標(biāo)準(zhǔn)偏差法來(lái)評(píng)定,但以極差法常用。
2.4偏載檢驗(yàn)(四角誤差檢驗(yàn))
進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)，應(yīng)注意根據(jù)使用要求來(lái)確定是用滿載還是1/3FS作為檢驗(yàn)載荷，因?yàn)椴煌臋z驗(yàn)載荷zui終檢驗(yàn)結(jié)果是不同的。同時(shí)非自動(dòng)天平檢驗(yàn)規(guī)定要求：標(biāo)準(zhǔn)天平四角誤差等于zui大值與zui小值之差：而非標(biāo)準(zhǔn)天平等于各點(diǎn)修正后的示值誤差中的zui大者,但規(guī)程允許用各點(diǎn)的示值與中心點(diǎn)的示值之差的zui大者作為四角誤差來(lái)簡(jiǎn)化檢定程序。在實(shí)際檢定工作中，根據(jù)實(shí)際情況靈活操作。
2.5電子天平配衡功能的檢查對(duì)于新購(gòu)置的電子天平應(yīng)檢查其配衡功能，一般選取兩個(gè)載荷點(diǎn)，即：（1/3）Max，（2/3）Max。在相同載荷下所得兩結(jié)果之間的差值，不得超過(guò)該載荷時(shí)的zui大允許誤差的值。
3.電子天平的校正
衡量一臺(tái)電子衡器合格與否，還需綜合考慮其它技術(shù)指標(biāo)的。因存放時(shí)間較長(zhǎng)，位置移動(dòng)，環(huán)境變化或?yàn)楂@得精確測(cè)量，電子衡器在使用前一般都應(yīng)進(jìn)行校正操作。校正方法分內(nèi)部校正和外部校正兩種。目前市場(chǎng)流通校正方法多種多樣，各個(gè)電子衡器生產(chǎn)廠家對(duì)此方面的研發(fā)各不相同，都在朝著著便于用戶操作方向發(fā)展。通常廠家在說(shuō)明書(shū)中均有詳細(xì)操作步驟，因?yàn)殡娮雍馄鞯男Ｕ^為專(zhuān)業(yè)，如果不仔細(xì)研讀說(shuō)明書(shū)很容易忽略. 校準(zhǔn)方法分為內(nèi)校準(zhǔn)和外校準(zhǔn)兩種。校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備：
(1)天平已處于水平狀態(tài)。
(2)按說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行預(yù)熱。
(3)天平秤盤(pán)上無(wú)物品。
(4)關(guān)閉擋風(fēng)窗,在天平置零的情況下進(jìn)行。