天平的工作原理 电子天平原理及操作特点

1.原理和结构

电子天平是姚平的最新一代。它利用电子装置完成电磁力补偿的调节，使物体在重力场中实现力的调平，或者通过电磁力矩的调节，使物体在重力场中实现力矩平衡。普通电子天平的结构是机电式的，由我的负载接收和发射装置、测量和补偿装置等组成。分为顶承式和底承式。

电子秤的控制方式和电路结构有很多种，但其称重依据是电磁力平衡原理。现在以上海田萍仪器厂生产的MD系列电子天平为例进行说明。

根据电磁学的基本理论，通电的导线在磁场中会产生电磁力或安培力。力方向、磁场方向和电流方向相互垂直。在磁场强度不变的情况下，产生的电磁力与流经线国的电流强度成正比。

秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场中并垂直于磁力线。秤盘和被称重物由弹性板支撑，秤盘和被称重物的重力通过连杆支架作用在线圈上，方向向下。有电流通过线路，产生向上的电磁力，与秤盘重力方向相反。如果适当的电流流过线圈以使产生的电磁力等于重力，则两个力在平衡状态下大小相等且方向相反，并且位移传感器处于预定的中心位置。当秤盘上物体的质量发生变化时，位移传感器检测到位移信号，并通过调节器和放大器改变线圈电流，直到位移传感器回到中心位置。通过线圈的电流与被称重物体的质量成正比，物体的质量可以用数字显示。

单模块传感器的制造技术始于20世纪90年代初，这一新技术已成功应用于电子天平。最新一代单模块传感器采用最先进的高精度WEDM技术，采用高强度航空空铝合金。不仅大大减少了零件数量，而且使新一代单模块传感器天平的最高分辨率达到1/2000，是同级别传统电磁力天平的10倍。

最新一代的单模块传感器具有很强的过载保护能力和抗侧面冲击的安全锁紧装置，天平的瞬时抗冲击能力高达100kg，大大提高了使用该技术的天平开箱合格率。

此外，传感器的维护非常方便，成本低廉。

上海第二天平仪器厂生产的电子天平介绍如下。

MA系列电子分析天平:适用于高精度称重分析。其型号规格见表2-52。

该天平具有自动校正、故障诊断、剥皮等智能功能，包括RS232输出接口。

MP系列碟式精密电子天平:型号规格见表2-53。

带下限报书、数数、百分比计算、剥皮等功能。

Y系列应变片电子天平:具有响应快、体积小、价格低的特点。规格型号见表2-54。

WP系列微型电子天平:适用于小质量分流和传递小质量标准砝码。规格型号见表2-55。

2.电子天平的特点

电子天平的支撑点采用弹簧片，不需要机械天平的宝石、玛瑙刀和刀架，取消了升降架装置，采用数字显示代替指针刻度显示，采用体积小的大集成电路。因此，该电子秤具有使用寿命长、性能稳定、灵敏度高、体积小、操作方便、安装容易、维护简单的优点。

电子天平采用电磁力平衡原理。称重时，整个量程不使用重量，放置被称重物后几秒钟内达到平衡，显示读数。有些电子天平由单片机控制，可以使称重速度快、精度高、准确度好。

电子秤还具有自动校准、累计称重、过载指示、故障报警、自动去皮等功能，使称重操作更加方便。

电子秤有质量信号输出，可与打印机、电脑配合使用，实现称重、记录、打印、计算的自动化。它有RS232C标准输出接口。同时可以与其他分析仪器结合，实现从样品称量、样品处理、分析检验到结果处理计算的全过程自动化，大大提高了生产效率。

上海田萍仪器厂生产的电子天平数字记录仪，与该厂生产的MD、FA系列电子天平配套，具有定期打印、称量单位换算功能。)，四个操作混合操作，比率，增减，自编辑记录数，累计和百分比等。打印速度为1.3行/秒..

由于这些特点，电子天平已经广泛应用于教学、科研和生产单位。

3.电子天平操作程序

液位调节:调节地脚螺栓的高度，使液位计空中的气泡位于环的中心。

开机:打开电源，按下on键l0N/0Ilil，直到全屏自检。

预热:第一次通电或长时间断电后，天平需要预热至少30分钟。有些型号需要预热2.5h以上，为了获得理想的测量结果，天平应保持备用状态。

校准:天平必须第一次校准。按下校准键4，天平将显示待校准的重量。放砝码，直到G出现，校准完毕。

称重:使用去皮键4去皮并清除。放置样品进行称重。

关机:天平应始终通电。不使用时，将开/关键转到待机状态，使天平保持保温状态，可以延长天平的使用寿命。

4.电子天平的类型

常见的电子天平有碟式电子天平、电子分析天平和电子微量天平，如表2-64所示。