電子天平的結(jié)構、原理和校準方法

（一）電子天平結(jié)構
1. 秤盤
秤盤多為金屬材料制成 , 安裝在天平的傳感器上 , 是天平進行稱量的承受裝置。它具有一定的幾何形狀和厚度 , 以圓形和方形的居多。使用中應注意衛(wèi)生清潔 , 更不要隨意掉換秤盤。
2. 傳感器
傳感器是電子天平的關鍵部件之一 , 由外殼、磁鋼、極靴和線圈等組成 , 裝在秤盤的下方。它的精度很高也很靈敏。應保持天平稱量室的清潔 , 切忌稱樣時撒落物品而影響傳感器的正常工作。
3.位置檢測器
位置檢測器是由高靈敏度的遠紅外發(fā)光管和對稱式光敏電池組成的。它的作用是將秤盤上的載荷轉(zhuǎn)變成電信號輸出。
4. PID 調(diào)節(jié)器
PID( 比例、積分、微分 ) 調(diào)節(jié)器的作用 , 就是保證傳感器快速而穩(wěn)定地工作。
5.功率放大器
其作用是將微弱的信號進行放大 , 以保證天平的精度和工作要求。
6.低通濾波器
它的作用是排除外界和某些電器元件產(chǎn)生的高頻信號的干擾 , 以保證傳感器的輸出為一恒定的直流電壓。
7.模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換器
它的優(yōu)點在于轉(zhuǎn)換精度高 , 易于自動調(diào)零能有效地排除干擾 , 將輸入信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
8.微計算機
它是電子天平的數(shù)據(jù)處理部件 , 它具有記憶、計算和查表等功能 。
9. 顯示器
現(xiàn)在的顯示器基本上有兩種 : 一種是數(shù)碼管的顯示器 ; 另一種是液晶顯示器。它們的作用是將輸出的數(shù)字信號顯示在顯示屏幕上。
10.機殼
其作用是保護電子天平免受到灰塵等物質(zhì)的侵害 , 同時也是電子元件的基座等。
11.氣泡平衡儀(水平儀)
作用是便于工作中有效的判斷天平水平位置。
12. 底腳
電子天平的支撐部件 , 同時也是電子天平水平的調(diào)節(jié)部件 。
 
（二）電子天平基本工作原理
人們把用電磁力平衡來稱物體質(zhì)量的天平稱之為電子天平。它有如下特點：
1.性能穩(wěn)定，靈敏度高，壽命長， 操作簡便.
2.稱量速度快，精度高.
3.有快捷的內(nèi)?；蛲庑９δ?。
4.智能化高.
5.量程，精度可變化
6.由對外連接端口，可進行數(shù)據(jù)傳輸，提高工作自動化。
電子天平實際上是測量地球?qū)Ψ旁诜Q盤上的物體的引力即重力的儀器，它是利用電磁力平衡的原理進行設計的。根據(jù)電磁力公式F=BILsinθ，由于傳感器設計好后，其感應線圈的規(guī)格尺寸已固定,所以其B、L均已固定，而θ為90°，故sinθ=1，因此，F(xiàn)的大小與流過導線的電流強度 I 成對應關系。
天平空載時，電磁傳感器處于平衡狀態(tài)，加載后，感應線圈的位置發(fā)生改變，光電傳感器中的光敏三極管所接收的光線強度改變，其輸出電流也改變，該變化量經(jīng)微處理器處理后，控制電磁線圈的電流大小，使電磁傳感器重新處于平衡狀態(tài),同時，微處理器將電磁線圈的電流變化量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，在顯示屏上顯示出來。
 
（三）為什么校準電子天平
電子天平實際上是測量地球?qū)Ψ旁诜Q盤上的物體的引力即重力的儀器, 而由于地球徑緯度的不同, 各地的重力加速度(g～9.8m2/s)并不相同, 在使用當?shù)仄浞Q量準確度取決于是否進行了正確的校正和校正砝碼的精度, 假如您發(fā)現(xiàn)在廣州經(jīng)校正好的天平, 在當?shù)胤Q重有一定誤差, 這并不表示天平有任何故障, 請按各型號電子天平說明書上介紹的方法用計量部門認可的標準砝碼進行校正, 即可進行準確稱量。
校準方法
存貯器EEPROM，用來存貯校準砝碼值。這個值對于有無內(nèi)裝砝碼天平都是一樣的，區(qū)別只在于校準時是否需要另加砝碼。首先，重量W=mg。各地g不同，因此相同質(zhì)量的物體在不同地點的重量顯示不同。因此天平使用地點變化天平便需要進行校準，以消除重力加速度g的影響。天平校準時，天平內(nèi)的CPU微處理器進行計算分析，然后將標準砝碼的重量值轉(zhuǎn)換成二進制編碼，貯存在EEPROM中。當我們進行稱量時，被稱量物體放在稱盤上，CPU也進行同樣的計算，再將計算出的結(jié)果與EEPROM中的校準參數(shù)進行比較，得出被稱物體的重量。
（四）使用步驟及注意事項
1. 清掃天平。
2. 水平調(diào)節(jié)。已處于水平狀態(tài)，故請勿移動天平。
3. 預熱。天平右上角有“0”或左下角有“0”符號，表示天平處于關機或待機狀態(tài)，故學生不必等待預熱時間。
4. 按“ON/OFF”鍵開啟天平，進行自檢。
5. （BP221S, DENVER-TB214）內(nèi)校準。按“TARE”清零，再按“CAL/CF”進行內(nèi)校準，至顯示“0.0000”，校準完畢，如有必要，反復幾次。
（BS210S）外校準。按“TARE”清零，再按“CAL”鍵，顯示“CAL+200.0000”,將200g標準砝碼置于秤盤中央，顯示“+200.0000g”取下砝碼，顯示為零。若必要，反復幾次。
6. 進行稱量與去皮稱量。按“TARE”鍵清零，置被稱容器于秤盤上，天平顯示容器質(zhì)量；按“TARE”鍵去皮重，天平顯示零，將被稱物小心加入容器中直至達到所需質(zhì)量，所顯示的值即為被稱物的凈質(zhì)量。
7. 按“ON/OFF”鍵關閉顯示器，清掃天平，罩好天平罩。
注意：
a. 勿拔下天平電源插頭。
b. 讀數(shù)時應關好天平門。
c. 勿直接稱量熱的容器或樣品。
d. 勿將藥品灑落在內(nèi)。