高精度电子天平的工作原理
高精度电子天平的工作原理
电子天平采用现代电子控制技术，利用电磁力天平原理实现称重。也就是说，在测量物体时，利用电磁力与被测物体重力平衡的原理来实现测量。当被测物体从秤盘上添加或取出时，天平将处于不平衡状态。此时，线圈可以被位置检测器检测到。磁钢中的瞬时位移，通过电磁力自动补偿电路，使电流变化数字显示被测物体的重量。天平的使用会受到环境温度、气流、振动、电磁干扰等因素的影响，因此应尽量避免或减少在这些环境中使用。与其他类型的天平不同，电子天平采用现代电子控制技术进行称重。无论采用何种控制方式和电路结构，称重的依据都是电磁力平衡的原理。具有称量准确可靠、显示快速清晰、自动检测系统、简单的自动校准装置和过载保护装置等特点。电子天平的一个重要特点是在测量被测物体的质量时不需要测量砝码的重力，而是利用电磁力与被测物体重力平衡的原理。测量。秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场中。在称量范围内时，被测重物的重力mg通过连杆支架作用在线圈上。这时，如果有电流通过磁场，线圈就会产生一个电磁力f，方向是向上的，可以用下式表示：f=kbli其中k是常数（与所用单位有关），b是磁感应强度，l是线圈导线的长度，i是通过线圈导线的电流强度。称重盘上被测物体的电磁力f和重力mg大小相等方向相反达到平衡，同时在弹性簧片的作用下，称量器的支架平底锅返回其原始位置。也就是说，在磁场中通电的线圈中，流过的电流i与被测物体的质量成正比。只要测量电流i，就可以知道物体的质量m。如果被称重物从称重板上增加或取出，电子天平将处于不平衡状态，位置检测器检测到磁钢中线圈的瞬时位移，pid调节器和前置放大器产生增量输出，经过一系列处理，流过线圈的电流发生变化，使电磁力也发生变化，抵消被测物，使线圈回到原来的位置，达到新的平衡状态。这就是电子天平的电磁力自动补偿电路的原理。然后电流的变化以数字方式显示被称重物体的质量。天平在使用过程中，其传感器和电路会受到工作过程中温度的影响，或者传感器的某些参数随着工作时间的变化而变化，以及气流、振动、电磁干扰等环境因素的影响。都会引起电子天平漂移，造成测量误差。其中，通过限制电子天平的使用条件，可以将气流、振动、电磁干扰等环境温度的影响降到zui低。温漂主要来自环境温度的影响和天平本身内部的影响。其形成原因复杂，产生的漂移较大，必须加以抑制。
关键词：电子天平 传感器
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