2017新電子天平知識(shí)大全，跟著亞津小編一起來學(xué)習(xí)電子天平知識(shí)，全的天平知識(shí)，有關(guān)電子天平的原理，電子天平技術(shù)指針和調(diào)整方法。

　　一、電子天平原理

　　電磁力式傳感器

　　通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng),將產(chǎn)生電磁力(洛侖茲力)

　　F=IBLSina

　　F:電磁力

　　I:電流強(qiáng)度

　　B:磁感應(yīng)強(qiáng)度

　　a:I與B的夾角

　　通電線圈5在永磁鐵6的磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng),將產(chǎn)生電磁力.位置傳感器7釆集由稱盤1上放重物而引起的杠桿4的位置變化數(shù)據(jù),將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并經(jīng)伺服放大器8加在線圈5上,因此產(chǎn)生的電磁力必與被稱物體的重力相平衡.線圈5中的電流強(qiáng)度與精密電阻9的電流強(qiáng)度相等.因此電阻9上的電壓值與被稱物體的重量有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系.釆集該電壓信號(hào)并經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換和微處理器處理即可在顯示器上顯示出稱盤上被稱物體的重量.

　　二、天平的主要技術(shù)指針和調(diào)整方法

　　任何一種電子儀器都有自已特定的技術(shù)要求.這些技術(shù)指針代表一臺(tái)儀器的性能是否優(yōu)良.電子天平的技術(shù)性能指針有以下幾種:

　　1.靈敏度

　　2.重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　3.四角誤差

　　4.線性誤差

　　以上的四種指針基本可以表達(dá)出一臺(tái)電子天平的性能優(yōu)劣.因此清楚明了其定義及調(diào)整方法是十分必要的.

　　任何一臺(tái)儀器在出廠前都必須進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整和測(cè)試,使各項(xiàng)指針均達(dá)到要求后才能出廠供應(yīng)給消費(fèi)者.但是當(dāng)儀器使用一段時(shí)間后,或是經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸震動(dòng)后,各項(xiàng)指針可能會(huì)出現(xiàn)偏差.這時(shí)我們要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整,以符合要求.下面詳細(xì)介紹電子天平的調(diào)校步驟.

　　1、靈敏度

　　靈敏度是衡量天平準(zhǔn)確表達(dá)稱量物體的重量能力的指針.電子天平都設(shè)有“CAL”校準(zhǔn)鍵.該鍵就是用來調(diào)正天平靈敏度的.這是由于每臺(tái)電子天平內(nèi)均有存貯器EEPROM,用來存貯校準(zhǔn)砝碼值.這個(gè)值對(duì)于有無內(nèi)裝砝碼天平都是一樣的,區(qū)別只在于校準(zhǔn)時(shí)是否需要另加砝碼.首先,重量W=mg.各地g不同,因此相同質(zhì)量的物體在不同地點(diǎn)的重量顯示不同.因此天平使用地點(diǎn)變化天平便需要進(jìn)行校準(zhǔn),以消除重力加速度g的影響.天平校準(zhǔn)時(shí),天平內(nèi)的CPU微處理器進(jìn)行計(jì)算分析,然后將標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼,貯存在EEPROM中.當(dāng)我們進(jìn)行稱量時(shí),被稱量物體放在稱盤上,CPU也進(jìn)行同樣的計(jì)算,再將計(jì)算出的結(jié)果與EEPROM中的校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較,得出被稱物體的重量.

　　靈敏度的校正方法分下面幾種:

　　(A)沒有內(nèi)裝校準(zhǔn)砝碼的天平

　　(I)有“CAL”鍵的天平

　　天平的面板上設(shè)有一個(gè)“CAL”鍵.只要在顯示器示值為0.0000g(依型號(hào)而定)時(shí)按一下“CAL”鍵,顯示器上顯示應(yīng)放的校正砝碼值,這時(shí)將相應(yīng)的砝碼放在稱盤上,天平便會(huì)自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)工作,最后顯示出穩(wěn)定符號(hào)“g”及發(fā)出一聲響,便表示校正完畢.(部分型號(hào)并不發(fā)聲)

　　(II)沒有“CAL”鍵的天平

　　當(dāng)顯示器顯示為0.0000g(依型號(hào)而定)時(shí),按T(除皮鍵)保持10秒鐘左右顯示器上出現(xiàn)校準(zhǔn)砝碼值,將相應(yīng)砝碼放在稱盤上,天平便會(huì)自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)程序,最后“g”穩(wěn)定符號(hào)會(huì)顯示出來及發(fā)出一聲響(部分型號(hào)并不發(fā)聲)

　　(B)有內(nèi)裝校準(zhǔn)砝碼的天平

　　在天平的控制面板上均設(shè)有校準(zhǔn)鍵“CAL”鍵,在顯示器顯示為0.0000g時(shí),按“CAL”一下,天平顯示器出現(xiàn)“C”符號(hào),同時(shí)“C”符號(hào)閃動(dòng).這表示校準(zhǔn)工作正在進(jìn)行中.經(jīng)過一段時(shí)間后,顯示器出現(xiàn)“CC”,這表示校正工作已完成,然后顯示器轉(zhuǎn)為0.0000g(依型號(hào)而定),天平便可以繼續(xù)稱量了.

　　注意:如果顯示器停留在“C”或“CC”不改變時(shí),這表示天平校準(zhǔn)工作有問題,可以按ON/OFF鍵后再重新做一次.假如出同樣的情形,請(qǐng)將天平放在其它較定的地方再進(jìn)行校準(zhǔn),或可以改變天平防震系統(tǒng)程序,使天平能在不穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行校準(zhǔn).

　　(C)有內(nèi)校砝碼而進(jìn)行外校工作

　　如果有一精度極高的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,便可以用外校正方法,先用手按住TARE鍵至顯示器顯示出校準(zhǔn)砝碼值,然后放上與校準(zhǔn)砝碼值相同的標(biāo)準(zhǔn)天平上,進(jìn)行天平校準(zhǔn),直到發(fā)出一聲聲響便表示校準(zhǔn)已完成.

　　電子天平的內(nèi)裝砝碼修正功能:

　　內(nèi)裝砝碼在出廠前已調(diào)到所需精度值,但由于用戶不斷進(jìn)行校正工作,雖然電子天平已釆用了微電機(jī)控制電路以減小內(nèi)裝砝碼的磨損,但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用后,輕微的磨損仍然存在,用這樣的內(nèi)裝砝碼進(jìn)行校準(zhǔn)則必然使天平的稱量值出現(xiàn)誤差.為此,電子天平設(shè)計(jì)了內(nèi)裝校準(zhǔn)砝碼進(jìn)行參數(shù)修正程序,使天平達(dá)到原來的靈敏度.內(nèi)校砝碼修正是先利用外校功能,將外校砝碼的參數(shù)與內(nèi)裝砝碼參數(shù)進(jìn)行比較計(jì)算,然后再將內(nèi)裝砝碼參數(shù)加以修正(和外砝值一樣),這樣便可以使內(nèi)裝砝碼恢復(fù)原來的精度.注意:進(jìn)行內(nèi)裝砝碼參數(shù)重寫時(shí),一定要使用高精度砝碼,否則會(huì)使天平精度降低。

　　2、重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差是表達(dá)天平是否達(dá)到所標(biāo)精確度的指針.該指針不是一次測(cè)量得來的,而是將連續(xù)n次測(cè)量的結(jié)果用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差,即重復(fù)性指針。

　　e=å(Xi-X)2/(n-1)

　　e----重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　X---每次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值

　　Xi--每次的測(cè)量結(jié)果

　　n----測(cè)量次數(shù)(國(guó)際n= 6 ,中國(guó)n=11)

　　由于是釆用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,因此應(yīng)用的方法有ABBA或ABAB等.目前多釆用ABBA方法.因?yàn)檫@種方法可以將溫度漂移互相抵消,使測(cè)量結(jié)果更精確.通常天平的四角誤差,線性誤差等均達(dá)到要求后,重復(fù)性基本上一定合格。

　　3、四角誤差

　　將稱量物體放在稱盤上的不同位置,其測(cè)結(jié)果應(yīng)大致相同,而允許有一定的偏差,這個(gè)值就是最大四角誤差.四角誤差的檢測(cè)方法如下:

　　根據(jù)國(guó)際建議OIML所述是依據(jù)天平，將稱量物體放在稱盤上的不同位置,其測(cè)結(jié)果應(yīng)大致相同,而允許有一定的偏差,這個(gè)值就是最大四角誤差.四角誤差的檢測(cè)方法如下:

　　根據(jù)國(guó)際建議OIML所述是依據(jù)天平滿量程的1/3重量及稱盤半徑1/3的位置來對(duì)天平進(jìn)行測(cè)量,如圖 所示:滿量程的1/3重量及稱盤半徑1/3的位置來對(duì)天平進(jìn)行測(cè)量。

　　4、線性誤差

　　天平本身的放大量與顯示值不成線性變化,而是有偏差,即線性誤差.這一誤差是不能完全避免的,只能選擇線性誤系數(shù)小的組件以使誤差盡量小.電子天平的線性誤差的最大來源是由傳感器內(nèi)的永磁鐵所產(chǎn)生的磁力線的非線性所引起的,這是不能避免的.為了保持天平的精度,某品牌公司設(shè)計(jì)了獨(dú)特的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償電路,原理如下:

　　由于放大組件和磁缸所產(chǎn)生的線性誤差是在模數(shù)轉(zhuǎn)換前,因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)線性補(bǔ)償電路附加在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的共加點(diǎn)上將誤差修正.我們可以調(diào)節(jié)可變電阻P1,調(diào)整所需要的補(bǔ)償電壓幅度以配合線性誤差深度而使輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器前已是一個(gè)沒有偏差的仿真信號(hào)了.此外,新型號(hào)的天平系列(如BP,MC1)利用軟件對(duì)天平進(jìn)行線性補(bǔ)償調(diào)整,它是利用五點(diǎn)線性數(shù)碼補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?/p>

　　它是利用五點(diǎn)線性砝碼補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償.如圖 所示, a是沒有誤差的理想曲線,b是由傳感器和放大組件所產(chǎn)生的總誤差曲線.我們利用線性補(bǔ)償電路產(chǎn)生一條與磁鐵和原有放大器相反的補(bǔ)償線.A和B兩條曲線加在一起得到的曲線與理相曲線非常近,這樣就達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?天平出廠時(shí),我們將線性調(diào)整在理想的范圍內(nèi),即不大于3d.但當(dāng)用戶使用一段時(shí)間后,或者是經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸后發(fā)現(xiàn)有輕微的偏差存在,我們便要對(duì)線性補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)整,改變補(bǔ)償曲線,以達(dá)到理想輸出.

　　線性誤差的檢查方法:

　　通常我們選取五點(diǎn)法或三點(diǎn)法,即取零點(diǎn),1/4負(fù)載,1/2負(fù)載,3/4負(fù)載和滿載,或零點(diǎn),1/2負(fù)載和滿載作為檢測(cè)點(diǎn).注意:作線性檢測(cè)用的砝碼一定要達(dá)到天平的精度范圍。

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