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电子天平

发布时间:2021-06-30 作者:冠澳科技(上海)有限公司 点击次数:2360

内容概要:电磁力平衡被称物体重力的天平称为电子天平,其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。

电磁力平衡被称物体重力的天平称为电子天平,其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。


电子天平,用于称量物体质量。电子天平一般采用应变式传感器电容式传感器电磁平衡式传感器。应变式传感器,结构简单、造价低,但精度有限。



校准

一、电子天平及其分类按电子天平的精度可分为以下几类:

1、超微量电子天平:超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于(最大)称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。
2、微量天平:微量天平的称量一般在3至50g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。
3、半微量天平:半微量天平的称量一般在20至100g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。
4、常量电子天平:此种天平的最大称量一般在100至200g,其分度值小于(最大)称量的10-5,如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。
5、分析天平:其实电子分析天平,是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

6、 精密电子天平:这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。

选购

如何选择电子天平?选择电子天平应该从电子天平的绝对精度(分度值e)上去考虑是否符合称量的精度要求。如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平,切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平,因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的,否则买来的天平无法满足用户的需要。例如在实际工作中遇到这样一个情况,用一台实际标尺分度值d为1mg,检定标尺分度值e为10mg,最大称量为200g的Mettler电子天平,用来称量7mg的物体,这样是不能得出准确结果的:在《JJG98-90非自动天平试行检定规程》中规定,最大允许误差与检定标尺分度值“e”为同一数量级,此台天平的最大允许误差为1e,显然不能称量7mg的物体;称量15mg的物体用此类天平也不是最佳选择,因为其测试结果的相对误差会很大,应选择更高一级的天平,有的厂家在出厂时已规定了最小称量的数值。因此我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。⑵对称量范围的要求:选择电子天平除了看其精度,还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可,也就是常用载荷再放宽一些即可,不是越大越好。


结构原理

衡器仪表是指电子衡器中显示被称物的质量和称量状态的仪表,也叫称重显示器。电子衡器仪表原为模拟指示式,由误差放大器、可逆电机、平衡电桥、激励电源、度盘和指针等部分组成,按自动平衡电子电位差计原理工作。它称量速度慢,功能单一,准确度低,现已基本被淘汰。现用称重显示器为数字显示式。电子衡器仪表的构成数字显示式衡器仪表的品种很多,图1所示是其中的一种。数显器接受处理的是称重传感器输出的电信号。电信号有模拟量也有数字量,最常见的是几至几十毫伏的模拟电压。数显器的电路原理。激励电源供给称重传感器工作电源,同时供给A/D(模/数)转换单元基准电压,其稳定度一般在0.1%以上。放大单元通常采用测量放大器结构,接受、放大称重传感器的信号。放大倍数一般为数百倍。滤波单元滤掉从机外混入的和放大器自身产生的电噪声。A/D转换单元把模拟量转换成数字量,转换位数通常取二进制数14位以上。数据处理单元是以微处理器为核心,使用外围支持芯片组成的,它在程序的控制下完成采集数据、运算、存贮等一系列操作,处理结果送到相应接口上。显示单元以数字或文字、图表等形式显示出称量值和称量状态,并可通过接口与外部设备联络。数显衡器仪表的性能包括计量性能、功能、环境适应能力、安全性和可靠性5个方面。与通用的数字衡器称重仪表相比,数显器具有5个特点:①自带传感器激励电源,使用方便;②采用比率型A/D转换和倍频技术,计量性能中的长期稳定性好;水分测量仪,红外线水分仪,水分测定仪,水分测试仪,水分检测仪,水分测试仪,含水率测试仪,③软件能真切地仿真振动、空秤变动、物料落差等称量特征,显示快、准、稳;④机内有空秤置零、零点跟踪、定标、最大秤量、分度位等参数的设定单元,改定方便,通用性强;⑤带输出接口,能够联接多种外部设备,方便地实现系统控制。准确度等级国际法制计量组织(OIML)3号建议规定,非自动衡器按准确度级别划分为4个等级。按配用衡器的级别,中国将电子衡器仪表也划分为4个等级,并分别冠以与电子衡器对应的级别代号:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每个级别的衡器仪表的计量最大允许误差为对应级别衡器允许误差的0.7倍。仪表架构其实很简单,一个电源为全部器件供电,一个AD部分负责将传感器的模拟信号放大,模数转换到数字信号,一个中央处理器,也就是常说的单片机(MCU),来处理AD部分读取到的重量信号,进行一系列的换算处理,最好译码为可显示阅读的信号,显示在显示屏上,同时一般还有键盘电路,来接受用户的一些操控,很多仪表还带有并行打印口,微打驱动,RS232或RS485接口与上位机或其它仪表互联通讯,还有数字电流环接口,以连接大屏幕,另外工业控制用的很多仪表带有4~20mA电流环接口,以配接PLC。高档的还有现场CAN总线或者以太网接口,某些仪表还有USB接口,不过USB由于传输距离太近,在衡器仪表上用途较少,因此也很少有仪表有USB接口。


性能指标

电子天平的四个性能指标:气场生活中大家在使用电子天平的时候,首先考虑的就是天平的稳定性、天平的灵敏性、天平的正确性和天平示值的不变性。所谓的稳定性就是指天平精度的稳定性;而灵敏度就是指天平读数的反应快慢,在这方面电子天平较机械天平具有更高的灵敏度;正确性就是指其读数的准确性;而不变性就是指天平读数的稳定性,即天平读数的浮动范围,浮动范围越小,说明其不变性越好。
一、电子天平示值的不变性:电子天平示值的不变性,是指天平在相同条件下,多次测定同一物体,所得测定结果的一致程度。对于电子天平,依然有天平示值的不变性,比如对电子天平重复性,再现性的控制,对电子天平零位及回零误差的控制,对电子天平空载或加载时,电子天平在规定时间的电子天平示值漂移的控制。
二、电子天平的正确性:电子天平的正确性,就是天平示值的正确性,它表示天平示值接近真值的能力;从误差角度来看,天平的正确性,就是反映天平示值的系统误差大小的程度。
三、电子天平的灵敏性:电子天平的灵敏性,就是天平能觉察出放在天平衡量盘上的物体质量改变量的能力。电子天平的灵敏性,可以通过角灵敏度,或线灵敏度,或分度灵敏度,或数字(分度)灵敏度来表示。对于电子天平,主要是通过分度灵敏度,或数字灵敏度来表示的。天平能觉察出来的质量改变量越小,则说明天平越灵敏,可见对于电子天平来说,天平的灵敏度依然是判定天平优劣的重要性能之一。
四、电子天平的稳定性:电子天平的稳定性,就是指天平在其受到扰动后,能够自动回到它们的初始平衡位置的能力。对于电子天平来说,其平衡位置总是通过模拟指示或数字指示的示值来表现的,所以,一旦对电子天平施加某一瞬时的干扰,虽然示值发生了变化,但干扰消除后,天平又能回复到原来的示值,则我们称该电子天平是稳定的。一台电子天平,其天平的稳定性是天平可以使用的首要判定条件,不具备天平稳定性的电子天平根本不能使用。

维护保养

1、将天平置于稳定的工作台上避免振动、气流及阳光照射。

2、在使用前调整水平仪气泡至中间位置。
3、 电子天平应按说明书的要求进行预热。
4、称量易挥发和具有腐蚀性的物品时,要盛放在密闭的容器中,以免腐蚀和损坏电子天平。
5、经常对电子天平进行自校或定期外校,保证其处于最佳状态。
6、如果电子天平出现故障应及时检修,不可带“病”工作。
7、操作天平不可过载使用以免损坏天平。
8、若长期不用电子天平时应暂时收藏为好。
2.天平砝码维护与保养:
2.1.分析天平应按计量部门规定定期校正,并有专人保管,负责维护保养。
2.2.天平内应放置干燥剂,常用变色硅胶,应定期更换。
2.3.称量不得超过天平的最大载荷。



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