电子分析天平都在用，你了解多少？培训了吗？

 

 

一、电子天平原理

 

电磁力式传感器

 

通电导体在磁场中做切割磁力线运动,将产生电磁力(洛仑兹力)

 

F=IBLSina

 

F:电磁力

 

I:电流强度

 

B:磁感应强度

 

a:I与B的夹角

 

 

二、天平的主要技术指针和调整方法

 

 

任何一种电子仪器都有自已特定的技术要求.这些技术指针代表一台仪器的性能是否优良.电子天平的技术性能指针有以下几种:

 

1.灵敏度

 

2.重复性或标准偏差

 

3.四角误差

 

4.线性误差

 

以上的四种指针基本可以表达出一台电子天平的性能优劣.因此清楚明了其定义及调整方法是十分必要的.

 

任何一台仪器在出厂前都必须进行各项调整和测试,使各项指针均达到要求后才能出厂供应给消费者.但是当仪器使用一段时间后,或是经长途运输震动后,各项指针可能会出现偏差.这时我们要对仪器进行调整,以符合要求.下面详细介绍电子天平的调校步骤.

 

1、灵敏度

 

灵敏度是衡量天平准确表达称量物体的重量能力的指针.电子天平都设有“CAL”校准键.该键就是用来调正天平灵敏度的.这是由于每台电子天平内均有存贮器EEPROM,用来存贮校准砝码值.这个值对于有无内装砝码天平都是一样的,区别只在于校准时是否需要另加砝码.首先,重量W=mg.各地g不同,因此相同质量的物体在不同地点的重量显示不同.因此天平使用地点变化天平便需要进行校准,以消除重力加速度g的影响.天平校准时,天平内的CPU微处理器进行计算分析,然后将标准砝码的重量值转换成二进制编码,贮存在EEPROM中.当我们进行称量时,被称量物体放在称盘上,CPU也进行同样的计算,再将计算出的结果与EEPROM中的校准参数进行比较,得出被称物体的重量.

 

灵敏度的校正方法分下面几种:

 

(A)没有内装校准砝码的天平

 

(I)有“CAL”键的天平

 

天平的面板上设有一个“CAL”键.只要在显示器示值为0.0000g(依型号而定)时按一下“CAL”键,显示器上显示应放的校正砝码值,这时将相应的砝码放在称盘上,天平便会自动进行校准工作,最后显示出稳定符号“g”及发出一声响,便表示校正完毕.(部分型号并不发声)

 

(II)没有“CAL”键的天平

 

当显示器显示为0.0000g(依型号而定)时,按T(除皮键)保持10秒钟左右显示器上出现校准砝码值,将相应砝码放在称盘上,天平便会自动进行校准程序,最后“g”稳定符号会显示出来及发出一声响(部分型号并不发声)

 

(B)有内装校准砝码的天平

 

在天平的控制面板上均设有校准键“CAL”键,在显示器显示为0.0000g时,按“CAL”一下,天平显示器出现“C”符号,同时“C”符号闪动.这表示校准工作正在进行中.经过一段时间后,显示器出现“CC”,这表示校正工作已完成,然后显示器转为0.0000g(依型号而定),天平便可以继续称量了.

 

注意:如果显示器停留在“C”或“CC”不改变时,这表示天平校准工作有问题,可以按ON/OFF键后再重新做一次.假如出同样的情形,请将天平放在其它较定的地方再进行校准,或可以改变天平防震系统程序,使天平能在不稳定的环境下进行校准.

 

(C)有内校砝码而进行外校工作

 

如果有一精度极高的标准砝码,便可以用外校正方法,先用手按住TARE键至显示器显示出校准砝码值,然后放上与校准砝码值相同的标准天平上,进行天平校准,直到发出一声声响便表示校准已完成.

 

电子天平的内装砝码修正功能:

 

内装砝码在出厂前已调到所需精度值,但由于用户不断进行校正工作,虽然电子天平已釆用了微电机控制电路以减小内装砝码的磨损,但是经过长时间使用后,轻微的磨损仍然存在,用这样的内装砝码进行校准则必然使天平的称量值出现误差.为此,电子天平设计了内装校准砝码进行参数修正程序,使天平达到原来的灵敏度.内校砝码修正是先利用外校功能,将外校砝码的参数与内装砝码参数进行比较计算,然后再将内装砝码参数加以修正(和外砝值一样),这样便可以使内装砝码恢复原来的精度.注意:进行内装砝码参数重写时,一定要使用高精度砝码,否则会使天平精度降低。

 

 

2、重复性或标准偏差

 

重复性或标准偏差是表达天平是否达到所标精确度的指针.该指针不是一次测量得来的,而是将连续n次测量的结果用统计学方法计算出标准偏差,即重复性指针.

 

 

e=å(Xi-X)2/(n-1)

 

e----重复性或标准偏差

 

X---每次测量结果的算术平均值

 

Xi--每次的测量结果

 

n----测量次数(国际n= 6 ,中国n=11)

 

由于是釆用统计学方法,因此应用的方法有ABBA或ABAB等.目前多釆用ABBA方法.因为这种方法可以将温度漂移互相抵消,使测量结果更精确.通常天平的四角误差,线性误差等均达到要求后,重复性基本上一定合格。

 

 

(1).确定称重传感器的轴线(即调整螺钉孔的垂直平分线)

 

先取出称盘,补偿圈,称盘支撑,保护圈,轴套保护,防风室底板等,会见到两个黑色小胶帽,将黑胶帽取出,孔内即调整螺钉.由此确定传感器的轴线.

 

(2)测量三点数据

 

只将称盘支撑、称盘及补偿圈放回.如图 将砝码放回到位置I,待显示出读数及稳定符号“g”后按除皮键,显示0.000g,再将砝码移到位置II、III,并记下读数.所显示的数值即各点的偏差.

 

I Tare 0.0000g I Tare 0.0000g

 

II +0.0018g 反时针 II -0.0008 顺时针

 

III -0.0010 III -0.0008 顺时针

 

(3)调节误差值最大处的螺钉.用螺丝刀对该点旁的小孔内的螺钉进行小角度调节,误差为“+”时反时针旋转, 误差为“-”时顺时针旋转.

 

(4)轻压称盘直到显示“H”

 

 

3线性误差

 

 

天平本身的放大量与显示值不成线性变化,而是有偏差,即线性误差.这一误差是不能完全避免的,只能选择线性误系数小的组件以使误差尽量小.电子天平的线性误差的最大来源是由传感器内的永磁铁所产生的磁力线的非线性所引起的,这是不能避免的.为了保持天平的精度,某品牌公司设计了独特的自动跟踪补偿电路,原理如下:

 

由于放大组件和磁缸所产生的线性误差是在模数转换前,因此我们设计了一个线性补偿电路附加在模数转换器的共加点上将误差修正.我们可以调节可变电阻P1,调整所需要的补偿电压幅度以配合线性误差深度而使输入到模数转换器前已是一个没有偏差的仿真信号了.此外,新型号的天平系列(如BP,MC1)利用软件对天平进行线性补偿调整,它是利用五点线性数码补偿方式进行补偿的

 

 

它是利用五点线性砝码补偿方式进行补偿., a是没有误差的理想曲线,b是由传感器和放大组件所产生的总误差曲线.我们利用线性补偿电路产生一条与磁铁和原有放大器相反的补偿线.A和B两条曲线加在一起得到的曲线与理相曲线非常近,这样就达到了补偿的目的.天平出厂时,我们将线性调整在理想的范围内,即不大于3d.但当用户使用一段时间后,或者是经过长途运输后发现有轻微的偏差存在,我们便要对线性补偿进行调整,改变补偿曲线,以达到理想输出.

 

 

线性误差的检查方法:

 

通常我们选取五点法或三点法,即取零点,1/4负载,1/2负载,3/4负载和满载,或零点,1/2负载和满载作为检测点.注意:作线性检测用的砝码一定要达到天平的精度范

 

 

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