电子天平的原理

更新：2023年02月16日 13:48 好一点

好一点小编带来了电子天平的原理，希望能对大家有所帮助，一起来看看吧！

电子天平是用电磁力平衡被称物体重力的天平。它采用电磁平衡传感器，其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统，它还配自动校准及超载保护等装置。按精度可把电子天平分为六类：超微量电子天平、微量天平、半微量天平、常量电子天平、分析天平、精密电子天平等。

原理

电子天平，用于称量物体质量。电子天平一般采用应变式传感器、电容式传感器、电磁平衡式传感器。应变式传感器，结构简单、造价低，但精度有限。

在2009年前不能做到很高精度；电容式传感器称量速度快，性价比较高，但也不能达到很高精度；采用电磁平衡传感器的电子天平。其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。

一、电子天平及其分类按电子天平的精度可分为以下几类：

1、超微量电子天平：超微量天平的最大称量是2至5g，其标尺分度值小于（最大）称量的10-6，如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。

2、：微量天平的称量一般在3至50g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。

3、：半微量天平的称量一般在20至100g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。

4、常量电子天平：此种天平的最大称量一般在100至200g，其分度值小于（最大）称量的10-5，如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。

5、分析天平：其实电子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

6、精密电子天平：这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。

电子天平的分类：

1、超微量电子天平

超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于(最大)称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。

2、微量天平

微量天平的称量一般在3至50g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。

3、半微量天平

半微量天平的称量一般在20至100g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。

4、常量电子天平

此种天平的最大称量一般在100至200g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天均匀属于常量电子天平。

5、分析天平

实在电子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

原理：

采用了电磁力补偿平衡原理，实质也是一种杠杆平衡，只是在杠杆的一端采用了电磁力。

（1）当天平处于空称零位时，则产生的力矩M=m1×g×Ll、M右=F×L2 ，由于零位时天平达到平

衡，则M左= M右。即m1 ×g× Ll= F×L2 。

（2）当称盘上加载称物m2时，杠杆偏离零位，此时零位指示器有偏差信号产生，经过放大器和调节器等一系列转换后，使线圈的电流I增大，电磁力矩右也将一起增大，杠杆回到原来平衡位置，即天平的零位。

最终则使M左= M右，即m2 ×g×Ll= F×L2 ，最后把电信号处理成为数字信号，数显在显示屏上。从而得出以下重要结论：在磁场中通过线圈的电流强度 I与被称物体的质量m成正比。

以上内容参考：百度百科--电子天平

·在使用前观察水准器。如水泡偏移，需调节水平调节脚。使水泡位于水准器中心。

·本天平采用轻触按键，能实行多键盘控制，操作灵活方便，各功能的转换与选择只需按相应的按键。

·面板键盘介绍：

<开显示>----开启显示屏键

<关显示>----关闭显示屏键

<去皮> -----清零（去皮）键

<积分> -----积分时间调整键

<稳定度>----稳定度调整键

<校准> -----天平校准、点数功能确认、百分比负载确认

<点数>-----点数功能键

<单位> -----量制单位转换键

<打印> -----输出模式设定键

扩展资料:

电子分析天平，电子分析天平具有全自动故障检测，外置砝码，自动校准，全部线性四点校准，超载保护等多种应用程序。

特点

人性化设计，结构新颖，五面全透明超白玻璃风罩。性能卓越。

新一代电磁式称量传感器，使产品的精度有了可靠保障。

超大带背光液光显示屏显示，使操作者视觉更柔和、清晰。内置式下称吊钩。

使用天平时，在空载状态下接通电源，天平下端线圈中会有标准电流通过，产生电磁力，使天平处于平衡位置零点其中线圈通电后横梁的位置改变量是由接收发光二极管和差动变压器进行测量。

在平衡状态下，当天平托盘放上待测物时，横梁发生倾斜，则位置检测器产生不平衡信号，传给天平底部的一个内部检别电路该电路即产生补偿电流流过线圈，并产生更大的电磁力，以维持天平的平衡。

电磁力平衡式电子分析天平是把待测物的质量通过电磁力平衡原理变换为电流检测，再经电流电压变换、模数转换和数字化运算处理，用数字显示待测物的质量值。

上海君曦为你解答：希望能帮到你。

电子天平是利用电磁力平衡原理进行称量的称重衡器，配备了高精度称重传感器，使其精度高于一般的电子秤。而分析天平就是一种称重范围和读数能力适用于分析用途的电子天平，一般多用于实验室或研究所等领域。我们都知道分析天平是精密电子仪器，因此我们在使用分析电子天平的时候要遵循正确的使用规则，因为正确的使用方法不仅能确保称量的准确性，还能大大延长天平的使用寿命。电子分析天平使用规则：

1、称量前，必须用软毛刷清扫天平。然后检查天平是否水平，并检查和调整天平的零点。

2、使用过程中要特别注意保护玛瑙刀口。起落升降枢纽应缓慢，不得使天平剧烈振动。取放物体、加减砝码和移动游码时，都必须把天平梁托起，以免损坏刀口。

3、天平的前门不得随意打开，它主要供装卸、调节和维修用。称量过程中取放物体，加碱砝码只能打开天平的左门及右门。称量物和砝码要放在天平盘的中央，以防盘的摆动。化学试剂和试样不得直接放在盘上，必须盛在干净的容器中称量。对于具有腐蚀性气体或吸湿性的物质，必须放在称量瓶或适当密闭的容器中称量。

4、取放砝码必须用镊子夹取，严禁用手拿取，以免被玷污。砝码由大到小逐一取放在天平盘上。砝码用完后要放回砝码盒中。电光天平自动加码时，也应由大到小一档一档慢慢地加，防止砝码跳落、互撞。

5、经常保持砝码的清洁，使用前以专用的软刷拂去可能沾附在砝码表面上的灰尘。砝码只在使用时才由盒中取出，且只允许放在称盘上，不用时应整齐地放在砝码盒中相应的孔穴里。砝码盒应随时盖好，以防灰尘落入。

6、电子天平称量的数据应及时写在记录本上，不能记在纸片上或其他地方。

7、称量完毕，托起天平，取出物体和砝码。电光天平应将指数盘还原，切断电源，关好天平门，最后盖上防尘罩。

8、称量的物体必须与天平箱内的温度一致，不得把热的或冷的物体放进天平称量。为了防潮，在天平箱内放有吸湿用的干燥剂(如硅胶、无水氯化钙等)。

9、天平的载重绝对不能超过天平的最大负载。在同一次实验中，应使用同一台天平和同一盒砝码。

电子天平的基本结构是由秤盘、传感器、位置检测器、PID调节器、功率放大器、低通滤波器、模数转换器、微计算机、显示器、机壳、底脚等部分组成的：

(1)秤盘

秤盘多为金属材料制成,安装在天平的传感器上,是天平进行称量的承受装置。它具有一定的几何形状和厚度,以圆形和方形的居多。使用中应注意卫生清洁,更不要随意掉换秤盘。

(2)传感器

传感器是电子天平的关键部件之一,由外壳、磁钢、极靴和线圈等组成,装在秤盘的下方。它的精度很高也很灵敏。应保持天平称量室的清洁,切忌称样时撒落物品而影响传感器的正常工作。

(3)位置检测器

位置检测器是由高灵敏度的远红外发光管和对称式光敏电池组成的。它的作用是将秤盘上的载荷转变成电信号输出。

(4)PID调节器

PID(比例、积分、微分)调节器的作用,就是保证传感器快速而稳定地工作。

(5)功率放大器

其作用是将微弱的信号进行放大,以保证天平的精度和工作要求。

(6)低通滤波器

它的作用是排除外界和某些电器元件产生的高频信号的干扰,以保证传感器的输出为一恒定的直流电压。

(7)模数(A/D)转换器

它的优点在于转换精度高,易于自动调零能有效地排除干扰,将输入信号转换成数字信号。

(8)微计算机

此部件可说是上海电子天平的关键部件了，它是电子天平的数据处理部件,它具有记忆、计算和查表等功能。

(9)显示器

现在的显示器基本上有两种:一种是数码管的显示器;另一种是液晶显示器。它们的作用是将输出的数字信号显示在显示屏幕上。

(10)机壳

其作用是保护电子天平免受到灰尘等物质的侵害,同时也是电子元件的基座等。

(11)底脚

电子天平的支撑部件,同时也是电子天平水平的调节部件,一般均靠后面两个调整脚来调节天平的水平。

天平是利用电磁力或电磁力平衡原理进行称量的天平，电子天平的稳定性及度较高，电子天平带有lcd液晶显示器，读取数据清晰准确。电子天平属于精密科学仪器，很易受到外界环境因素的干扰而产生误差，所以在使用电子天平时我们要清楚的了解使电子天平产生误差的原因，尽量避免误差的产生，这样才能获得准确的称量结束，以下内容是电子分析天平误差来源的分析：

1、环境误差

因为不同用户的使用环境与电子天平要求的标准不同，因此会引起测量装置及被测量物品本身的变化产生误差，比如使用环境的温度、湿度、气压（引起空气各部分的扰动）、振动、电磁场、光线等都是引起误差的来源。一般电子天平在规定条件下使用时所产生的示值误差被称作基本误差，超出此条件使用引起的误差称作附加误差。

2、装置误差

用来以固定形式复现标准量值的标准量具、进行测量时使用的仪器、仪表以及仪器的周围的附属设备，都可能使电子天平的称量产生误差。

3、方法误差

方法误差有几种情况，例如，因为采用近似的测量方法而引起的称量误差；又比如测量圆轴直径d采用测其圆周长s，然后用计算的方法，由于取值不同会产生误差。由于使用者测量方法的错误而引起的误差，还有因测量仪表安装使用方法不当也会产生误差，方法误差还包括测量时所依据的原理不正确所引起的误差。

4、人员误差

由于操作者受分辨力的限制，或因工作疲劳引起的视觉器官的生理变化、反应速度及固有习惯引起的误差，和精神上的疏忽粗心都会导

1、调平：天平开机前，应观察天平后部水平仪内的水泡是否位于圆环的中央，否则通过天平的地脚螺栓调节，左旋升高，右旋下降。

2、预热：天平在初次接通电源或长时间断电后开机时，至少需要30分钟的预热时间。

3、称量：按下ON/OFF键，接通显示器；等待仪器自检。当显示器显示零时，自检过程结束，天平可进行称量；放置称量纸，按显示屏两侧的Tare键去皮，待显示器显示零时，在称量纸加所要称量的试剂称量。称量完毕，按ON/OFF键，关断显示器。

以上内容意思解释：