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簡(jiǎn)述電子天平工作原理

來(lái)源:北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司   2018年04月13日 09:26  

電子天平采用了現(xiàn)代電子控制技術(shù),利用電磁力平衡原理實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重。即測(cè)量物體時(shí)采用電磁力與被測(cè)物體重力相平衡的原理實(shí)現(xiàn)測(cè)量,當(dāng)稱(chēng)盤(pán)上的加上或除去被稱(chēng)物時(shí),天平則產(chǎn)生不平衡狀態(tài),此時(shí)可以通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)到線(xiàn)圈在磁鋼中的瞬間位移,經(jīng)過(guò)電磁力自動(dòng)補(bǔ)償電路使其電流變化以數(shù)字方式顯示出被測(cè)物體重量。天平的在使用的過(guò)程中會(huì)受到所處環(huán)境溫度、氣流、震動(dòng)、電磁干擾等因素影響,因此我們要盡量避免或減少在這些環(huán)境下使用。

  與其他種類(lèi)的天平不同,電子天平應(yīng)用了現(xiàn)代電子控制技術(shù)進(jìn)行稱(chēng)量,無(wú)論采用何種控制方式和電路結(jié)構(gòu),其稱(chēng)量依據(jù)都是電磁力平衡原理。其特點(diǎn)是稱(chēng)量準(zhǔn)確可靠,顯示快速清晰并且具有自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、簡(jiǎn)便的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置和超載保護(hù)等裝置。

  電子天平的重要特點(diǎn)是在測(cè)量被測(cè)物體的質(zhì)量時(shí)不用測(cè)量砝碼的重力,而是采用電磁力與被測(cè)物體的重力相平衡的原理來(lái)測(cè)量的。秤盤(pán)通過(guò)支架連桿與線(xiàn)圈連接,線(xiàn)圈置于磁場(chǎng)內(nèi)。在稱(chēng)量范圍內(nèi)時(shí),被測(cè)重物的重力mg通過(guò)連桿支架作用于線(xiàn)圈上,這時(shí)在磁場(chǎng)中若有電流通過(guò),線(xiàn)圈將產(chǎn)生一個(gè)電磁力F,方向向上,可用下式表示:F=KBLI

  其中K為常數(shù)(與使用單位有關(guān)),B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,L為線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度,I為通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的電流強(qiáng)度。電磁力F和秤盤(pán)上被測(cè)物體重力mg大小相等、方向相反而達(dá)到平衡,同時(shí)在彈性huang片的作用下使秤盤(pán)支架回復(fù)到原來(lái)的位置。即處在磁場(chǎng)中的通電線(xiàn)圈,流經(jīng)其內(nèi)部的電流I與被測(cè)物體的質(zhì)量成正比,只要測(cè)出電流I即可知道物體的質(zhì)量m。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司,成立于2009年8月,成立至今已經(jīng)和國(guó)內(nèi)多家教育機(jī)構(gòu),全國(guó)各地多家企業(yè)有過(guò)長(zhǎng)期的合作關(guān)系,專(zhuān)注于新型材料試驗(yàn)機(jī)的研究,長(zhǎng)期聘請(qǐng)清華大學(xué)精密儀器系的專(zhuān)家為技術(shù)顧問(wèn),并成立新型材料檢測(cè)儀器研發(fā)中心。
    北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司是集專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售于一體的高新技術(shù)股份制企業(yè),專(zhuān)注于新型材料試驗(yàn)機(jī)的研制、材料檢測(cè)技術(shù)的提高及材料試驗(yàn)方法的創(chuàng)新,是國(guó)內(nèi)的材料試驗(yàn)檢測(cè)儀器的生產(chǎn)企業(yè)。
富瑞恒創(chuàng)儀器研發(fā)部擁有行業(yè)內(nèi)zui的、的研發(fā)力量及技術(shù)團(tuán)隊(duì),,并成立新型材料檢測(cè)儀器研發(fā)中心,是對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)材料檢測(cè)技術(shù)的提高和試驗(yàn)方法創(chuàng)新的重要技術(shù)保證力量。富瑞恒創(chuàng)同時(shí)還與中科院自動(dòng)化研究所、國(guó)防科技大學(xué)等全國(guó)數(shù)十所科研院所開(kāi)展緊密合作,并為中國(guó)國(guó)fang軍工企業(yè)及航天科技企業(yè)和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室定制生產(chǎn)了大量標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試儀器。

 

  若稱(chēng)盤(pán)上的加上或除去被稱(chēng)物時(shí),電子天平則產(chǎn)生不平衡狀態(tài),通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)到線(xiàn)圈在磁鋼中的瞬態(tài)位移,經(jīng)PID調(diào)節(jié)器和前置放大器產(chǎn)生一個(gè)變化量輸出,經(jīng)過(guò)一系列處理使流經(jīng)線(xiàn)圈的電流發(fā)生變化,這樣使電磁力也隨之變化并與被測(cè)物相抵消從而使線(xiàn)圈回到原來(lái)的位置,達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這就是電子天平的電磁力自動(dòng)補(bǔ)償電路原理。電流的變化則通過(guò)數(shù)字顯示出被稱(chēng)物體的質(zhì)量。

  天平在使用過(guò)程中,其傳感器和電路在工作過(guò)程中受溫度影響,或傳感器隨工作時(shí)間變化而產(chǎn)生的某些參數(shù)的變化,以及氣流、振動(dòng)、電磁干擾等環(huán)境因素的影響,都會(huì)使電子天平產(chǎn)生漂移,造成測(cè)量誤差。其中,氣流、振動(dòng)、電磁干擾等環(huán)境溫度的影響可以通過(guò)對(duì)電子天平的使用條件加以約束,將其影響程度減小到zui低限度。而溫漂主要是來(lái)自環(huán)境溫度的影響和天平內(nèi)部的自身影響,其形成的原因復(fù)雜,產(chǎn)生的漂移大,必須加以抑制。

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