影响电子天平称量精度的2个主要因素

2016-12-22 13:24阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2952004964

随着现代电子技术的飞速发展，电子天平不断提高，有逐步取代机械天平的趋势。电子天平采用现代传感器技术，电子技术和微机技术，具有简单，称重速度快，自动化程度高，智能强大的机械平衡等优越性。但是，如果使用不正确，将导致大的测量误差。基于电子天平原理，本文分析了测量误差的两个主要来源和消除方法。
重力加速度的影响
电子天平主要采用电磁力平衡传感器实现从测量质量到重力和电流信号的转换。测量结果与重力加速度密切相关。重力加速度的大小与纬度，高度，地壳密度，地下水变化和其他因素的平衡有关，并随位置而变化。因此，电子天平必须基于实施重力加速度补偿的位置。例如，在一楼有200g的电子天平称重，称重结果为200.000g，移到四楼（约10m高）后称重相同的重量，结果是199.9994g。因此，重力加速度随着使用地点而变化，因此，电子分析天平必须在任何时间，任何时候具有自校准和自补偿功能。其中，永磁体磁通B和动态长度L固定，传感器输出电流I

通过放大电路和A / D转换，可以精确测量。如果测量质量m是已知的并且精度高于电子天平的精度，则可以根据公式通过乘以已知标准质量m来获得局部精确g值。标准质量是校准砝码的质量，内置校准重量补偿方法及其缺点目前电子天平常用的内置校准重量补偿方法，即在电子天平内设置校准重量，称重校准后的重量由局部g值。这种补偿方法需要增加电子分析天平的机械加载机构和自校准特殊重量，提高产品成本和工艺复杂性。此外，内置重量在长期使用时，很难进行重量检查和表面清洗处理，容易造成电子分析平衡漂移误差。外部校准重量补偿方法将校准重量分为一个普通标准重量，作为附件的电子分析天平，直接通过称重盘装卸，重力加速度可以自动校准，实现重力加速度在平衡称重自动补偿。由于可以保证外部校准砝码的精度，重力加速度的补偿精度高，已被广泛使用。
温度变化的影响
电磁力平衡传感器的温度变化主要是由于环境温度变化和过热元件的热量。上海菁华电子天平的基本工作原理是平衡，一旦不平衡，应使用电磁力平衡拉回平衡。该电磁力对应于流过线圈的电流，并且电流的变化与称量对象的质量的变化成比例。当天平处于预热阶段时，随着内部温度升高，磁通B将逐渐下降，而电流I将减小，从而导致更小的电磁力F，平衡失衡，显示正的单向漂移，使电子天平在全部预热之前称重，并且只有在完全预热后，才使磁钢达到热平衡，结束过程的变化，平衡得以平衡。重新使用零/去皮功能，使显示零，然后天平处于真正可用的状态。为了减少电子器件，如变压器，桥式整流器，三端直流稳压器集成电路等加热器件，新一代上海菁华电子天平具有主加热器 - 变压器到外部的平衡，作为独立部分。对于1μg痕量和超微量天平的实际标度值，称重室和电子部件分为两个单独的部分。其目的是减少传感器的热冲击的热噪声，以便更加稳定和精确的称重。
另外，电子天平通常都没有类似家用电器的电源开关。只要给天平通电，即使显示器上无显示，天平也处于预热状态。天平上的ON/OFF键只是开关显示器，因此，经常称量的天平不必拔掉电源，尤其是高准确度天平，在条件许可的情况下，长期不断电可保持天平始终处于预热状态。对于实际分度值d达到0.01mg的微量和超微量电子天平，则需预热24h以上。对于使用中的天平，预热时间可适当减少。当显示器上的示值不再呈现单方向漂移时，置零/去皮后即可进行称量。另外，温度的变化也会导致电子天平灵敏度的漂移，从而产生测量偏差。灵敏度的温度系数TC=2.5×10-6/℃，说明温度每变化1℃，灵敏度即变化0.00025%。如果称量100g的物体，当环境变化5℃时，产生的最大误差为2.5×10-6×5×100=1.25（mg）。因此，当环境温度变化较大时，应对电子天平进行校准，以保证称量结果的准确。
来源：上海菁华科技仪器有限公司

举报/Report

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳