電子天平的結(jié)構(gòu)、原理和校準(zhǔn)方法

（一）電子天平結(jié)構(gòu)
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(jìn)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yuǎn)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(jìn)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(jī)
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(jī)殼
其作用是保護(hù)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(jìn)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(jìn)行設(shè)計的。根據(jù)電磁力公式F=BILsinθ，由于傳感器設(shè)計好后，其感應(yīng)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(dǎo)線的電流強(qiáng)度 I 成對應(yīng)關(guān)系。
天平空載時，電磁傳感器處于平衡狀態(tài)，加載后，感應(yīng)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(qiáng)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(zhǔn)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(dāng)?shù)仄浞Q量準(zhǔn)確度取決于是否進(jìn)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(dāng)?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(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校正, 即可進(jìn)行準(zhǔn)確稱量。
校準(zhǔn)方法
存貯器EEPROM，用來存貯校準(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)行校準(zhǔn)，以消除重力加速度g的影響。天平校準(zhǔn)時，天平內(nèi)的CPU微處理器進(jìn)行計算分析，然后將標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼，貯存在EEPROM中。當(dāng)我們進(jìn)行稱量時，被稱量物體放在稱盤上，CPU也進(jìn)行同樣的計算，再將計算出的結(jié)果與EEPROM中的校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)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(yù)熱。天平右上角有“0”或左下角有“0”符號，表示天平處于關(guān)機(jī)或待機(jī)狀態(tài)，故學(xué)生不必等待預(yù)熱時間。
4. 按“ON/OFF”鍵開啟天平，進(jìn)行自檢。
5. （BP221S, DENVER-TB214）內(nèi)校準(zhǔn)。按“TARE”清零，再按“CAL/CF”進(jìn)行內(nèi)校準(zhǔn)，至顯示“0.0000”，校準(zhǔn)完畢，如有必要，反復(fù)幾次。
（BS210S）外校準(zhǔn)。按“TARE”清零，再按“CAL”鍵，顯示“CAL+200.0000”,將200g標(biāo)準(zhǔn)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(fù)幾次。
6. 進(jìn)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(dá)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(guān)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(yīng)關(guān)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)。