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高精度电子天平构成

佚名 分享 时间: 电子地磅 皮带秤 防爆秤

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刘师傅老技术员
天平有哪些部分组成
天平用于称量物体质量,狭义上也叫托盘天平 。
常用的精确度不高的天平。由托盘、刻度尺、指针、标尺、
游码、砝码等组成。精确度一般为0?.1或0?.2克。
一种衡器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂,每个臂上挂着一个盘,其中一个盘里放着已知重量的物体,另一个盘里放待称重的物体,固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时的偏转就指示出待称重物体的重量。
使用注意:
1.要放置在水平的地方.
2.使天平左右平衡.
3.砝码不能用手拿,要用镊子夹取.

天平 (东魏):东魏孝静帝元善见的年号。
天平 (日本):日本圣武天皇的年号。
有狭义和广义之分。狭义的天平专指双盘等臂机械天平,是利用等臂杠杆平衡原理,将被测物与相应砝码比较衡量,从而确定被测物质量的一种衡器。广义的天平则包括双盘等臂机械天平、单盘不等臂机械天平和电子天平3类。
  双盘等臂机械天平  一般按结构分为普通标牌天平、微分标牌天平和架盘天平 3种。也可按用途分为检定天平、分析天平、精密天平和普通天平4种。
  检定天平是计量部门、商检部门或其他有关部门或工厂专门用来检查或校准砝码的天平。
  分析天平是用于化学分析和物质精确衡量的高准确度天平。在大多数情况下,这类天平的最小分度值都小于最大称量的 10-5。分析天平可按衡量范围和最小分度值分为常量天平(称量和最小分度值分别为100~200g和0.01~1mg)、半微量天平 (30~100g和1~10µg)、微量天平(3~30g和0.1~1µg)和超微量天平(3~5g和0.1µg以下)。
  精密天平广泛应用于各种物质的精密衡量,其最小分度值通常为最大称量的10-5~10-4。
  普通天平用作物质的一般衡量。最小分度值等于或大于最大称量的10-4。
  普通标牌天平  主要由立柱、横梁、吊挂系统、底座和制动装置组成(图1)。

  立柱垂直固定在底座上,用以支撑横梁。立柱下部装有分度牌,顶部装有托架,在天平不工作时支托横梁。在横梁中部装有一把中刀。天平工作时,中刀搁置在与升降杆顶端连接的刀承上,作为支点。中刀两边装有两把边刀,分别作为重点和力点,起承受和传递载荷的作用。中刀下横梁底面装有指针,指针上固定有可上下移动以调节横梁重心位置的重心砣,它起调整天平灵敏度的作用。
  横梁顶部刻有分度标尺,标尺上有一移动游码。横梁两端还装有可调整天平空载平衡位置的平衡螺母。
  吊挂系统包括小吊环,挂盘架和秤盘。挂盘架吊挂在小吊环吊钩上,两把边刀分别通过小吊环承受秤盘砝码和被称物的重力。
  底座装有两个调整天平水平的螺旋调整脚,底座上面还安置有水准器以显示天平水平度。调整水平是为避免天平不水平而产生称量误差。
  制动装置主要由开关旋钮、开关轴和偏心凸轮(或连杆)组成。转动旋钮使凸轮(或偏心连杆)偏转一定角度,即可使立柱中的升降杆上下移动,通过中刀承将横梁托起或落下,以开启或关闭天平。
  微分标牌天平  结构与普通标牌天平相似,不同的是:①横梁指针下端装有微分刻度牌。②立柱下端装有用以放大并在投影屏上显示微分读数值的电光系统。③吊挂系统增加了套筒式空气阻尼器,称量时能使横梁迅速停止摆动,便于定点准确读数。④在天平外框罩上装有凸轮杠杆式或其他形式的部分量程机械加码(一般为10~999mg)或全量程机械加码装置,以代替人工加码。微分标牌天平的最小分度值一般都在0.1mg以上,准确度也比普通标牌天平高。
  架盘天平 一种双托盘天平(图2)。秤盘安放在横梁两边刀上方的盘架上,秤盘和托盘架重心高于横梁支点。砝码或被称物在处于秤盘前后位置时会引起秤盘盘架和横梁前后倾侧,在处于秤盘左右位置时会引起秤盘盘架的左右倾倒。为克服此缺点,架盘天平采取了加长中刀、边刀和加宽刀架的措施,并在结构设计上采用了罗伯威尔(Roberval)机构。在罗伯威尔机构(图3)中,杆杆AB、A′B′与纵杆AA′、BB′、支柱EE′铰链连接,组成两个相等的平行四边形AA′E′E和EE′B′B。当大小相等的力P、P′分别作用于左右横臂上时,对支柱来说,即使作用的位置不对称,也能水平地平衡。无论AB如何倾斜,AA′、BB′都与支柱EE′平行。从EE′的左侧来看,当将与纵杆AA′的距离为d的力P作用于横臂上时,就有一个与P大小相等、方向相同的力作用于A和A′点;同时,有一个值为P·d的转矩作用于纵杆AA′,从而在A点将杠杆拉向左侧,而在A′点将杠杆推向右侧。但由于杠杆受到EE′点的限制,在A、A′上将分别产生大小相等、方向相反的反作用力 f、f′,从而形成一个与P·d相等的反向转矩f·s(f′·s),结果P·d转矩被f·s(f′·s)所平衡。最后,在A、A′上只有与P相等的力起作用,而与P在横臂上的作用位置d无关。这种情况在EE′的右侧也完全相同。

阻尼天平 在梁上挂上专门的阻尼盒,使 天平的摆动能迅速停止.

电光阻尼天平 利用游标原理,能比较准确地读出指针的位置

  单盘不等臂机械天平  也是以杠杆平衡原理设计的(图4)。工作时,在加上被衡量物体后,减去悬挂系统上的砝码,使横梁始终保持全载平衡状态。所减砝码质量加上微分度牌读数值,就是被衡量物体的质量。

上皿天平 秤盘在上侧,灵敏度较低.

  电子天平  它是传感技术、模拟电子技术、数字电子技术和微处理器技术发展的综合产物,具有自动校准、自动显示、去皮重、自动数据输出、自动故障寻迹、超载保护等多种功能。电子天平通常使用电磁力传感器(见称重传感器),组成一个闭环自动调节系统,准确度高,稳定性好。电子天平的工作原理如图 5所示。当秤盘上加上被称物时,传感器的位置检测器信号发生变化,并通过放大器反馈使传感器线圈中的电流增大,该电流在恒定磁场中产生一个反馈力与所加载荷相平衡;同时,该电流在测量电阻Rm上的电压值通过滤波器、模/数转换器送入微处理器,进行数据处理,最后由显示器自动显示出被称物质量数值。
电子天平的原理

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。

扩展资料:

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: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。

注意事项:

因为天平砝码一般精度都比较高,对环境及操作要求也比较多,日常使用的时候应该注意哪些问题,该如何延长电子分析天平的使用寿命。

1  天平砝码不要放置在空调器下的边台上。搬动过的电子分析天平必须重新校正好水平,并对天平的计量性能作全面检查无误后才可使用。

2 称取吸湿性、挥发性或腐蚀性物品时,应用称量瓶盖紧后称量,且尽量快速,注意不要将被称物(特别腐蚀性物品)洒落在称盘或底板上;称量完毕,被称物及时带离天平,并搞好称量室的卫生。

3 同一个实验应使用同一台天平进行称量,以免因称量而产生误差。

水平调节


1、当水平泡处于水平圈的上方时,表明电子天平的上方位置偏高,我们要通过旋转电子天平的上部的两个转角,使泡泡下移。


2、当水平泡处于水平圈的下方时,表明电子天平的下方位置偏高,我们要通过旋转电子天平的下部的两个转角,使泡泡上移。


3、当水平泡处于水平圈的左侧时,表明电子天平的左侧位置偏高,我们要通过旋转电子天平的左侧的两个转角,使泡泡右移。


4、当水平泡处于水平圈的右侧时,表明电子天平的右侧位置偏高,我们要通过旋转电子天平的右侧的两个转角,使泡泡左移。

提示:有时候水平泡出于斜角的位置,这就需要我们几个转角来回配合使用。

参考资料:百度百科——电子天平


电子皮带秤由哪些部件组成?
皮带秤由秤架、速度传感器和积分仪组成。紧凑型、高流量、高精度ML-200型系列为单、双托辊直接承重式秤架结构。
电子天平的基本结构是什么?
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。
电子秤的基本构造???
第一部分 电子秤的原理方框图: 程式 K/B(按键) ↑ Fx → 传感器 → OP放大 → A/D转换 → CPU → 显示驱动 → 显示屏 ↓ 记忆体 工作流程说明: 当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 第二部分 秤的分类: 1.按原理分:电子秤 机械秤 机电结合秤 2.按功能分:计数秤 计价秤 计重秤 3.按用途分:工业秤 商业秤 特种秤 第三部分 秤的种类: 1.桌面秤 指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤 指全称量在30-300Kg以内的电子秤 3.地磅 指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平 第四部分 按精确度分类: I级: 特种天平 精密度≥1/10万 II级: 高精度天平 1/1万≤精密度<1/10万 III级: 中精度天平 1/1000≤精密度<1/1万 IV级: 普通秤 1/100≤精密度<1/1000 第五部分 专业术语: 1.最大称量: 一台电子秤不计皮重,所能称量的最大的载荷; 2.最小称量: 一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷: 120%正常称量范围; 4.额定载荷: 正常称量范围; 5.允许误差: 等级检定时允许的最大偏差; 6.感量: 一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量: 一台具有计数功能的电子秤,所能分辩的最小刻度; 8.解析度: 一台具有计数功能的电子秤,内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间: 一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度: 感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为: -10摄氏度 到 40摄氏度 12.台秤的台面规格: 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm 第六部分 电子秤的特点: 1.实现远距离操作; 2.实现自动化控制; 3.数字显示直观、减小人为误差; 4.准确度高、分辩率强; 5.称量范围广; 6.特有功能:扣重、预扣重、归零、累计、警示等; 7.维护简单; 8.体积小; 9.安装、校正简单; 10.特种行业,可接打印机或电脑驱动; 11.智能化电子秤,反应快,效率高; 第七部分 电子秤检查过程: 1.首先整体检查:有无磨损和损坏; 2.能否开机:开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零; 3.有无背光; 4.用砝码测试能否称重; 5.充电器是否完好,能否使用; 6.配件是否齐全; 第八部分 传感器类型: 1.电阻式:价格适中、精度高、使用广泛; 2.电容式:体积小、精度低; 3.磁浮式:特高精度、造价高; 4.油压式:现市场上已淘汰; 显示器种类: 1.LCD(液晶显示):免插电、省电、附带背光; 2.LED:免插电、耗电、很亮; 3.灯管:插电、耗电、很高; K/B(按键)类型: 1.薄膜按键:触点式; 2.机械按键:由许多单独按键组合在一起; 传感器的特性: 1.额定载荷; 2.输出灵敏度; 3.非线性; 4.滞后; 5.重复性; 6.蠕变; 7.零点输出影响; 8.额定输出温度影响; 9.零点输入; 10.输入阻抗; 11.输出阻抗; 12.绝缘阻抗; 13.容许激励电压;(5-18V) 第九部分 传感器损坏后现象: 1.称量不准; 2.显示不归零; 3.显示的数字乱跳 判断传感器的+E、-E、+S、-S 1.先用电阻档测4条线两两这间的电阻值,共有6组。如为400-450欧 则为+E、-E;如果为350欧,则为+S、-S;为290欧,则为R桥臂; 2.在+E、-E端接上+_5V电压,传感器正确施加一个压力,如输出+_S增大,则红表笔为+S,反之-S; 第十部分 高精度计数秤特点: 1.Kg/Ib单位转换功能; 2.零点显示范围、调整功能(GLH系列没有) 3.取样速度调节功能; 4.有10组单重记忆功能; 5.可同时进行重量、数量、累计功能(GLH只有数量累计) 6.可设定重量、数量上限警示功能; 7.自动零点追踪、温度线性校正;
天平有哪些部分组成
天平用于称量物体质量,狭义上也叫托盘天平 。
常用的精确度不高的天平。由托盘、刻度尺、指针、标尺、
游码、砝码等组成。精确度一般为0?.1或0?.2克。
一种衡器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂,每个臂上挂着一个盘,其中一个盘里放着已知重量的物体,另一个盘里放待称重的物体,固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时的偏转就指示出待称重物体的重量。
使用注意:
1.要放置在水平的地方.
2.使天平左右平衡.
3.砝码不能用手拿,要用镊子夹取.

天平 (东魏):东魏孝静帝元善见的年号。
天平 (日本):日本圣武天皇的年号。
有狭义和广义之分。狭义的天平专指双盘等臂机械天平,是利用等臂杠杆平衡原理,将被测物与相应砝码比较衡量,从而确定被测物质量的一种衡器。广义的天平则包括双盘等臂机械天平、单盘不等臂机械天平和电子天平3类。
  双盘等臂机械天平  一般按结构分为普通标牌天平、微分标牌天平和架盘天平 3种。也可按用途分为检定天平、分析天平、精密天平和普通天平4种。
  检定天平是计量部门、商检部门或其他有关部门或工厂专门用来检查或校准砝码的天平。
  分析天平是用于化学分析和物质精确衡量的高准确度天平。在大多数情况下,这类天平的最小分度值都小于最大称量的 10-5。分析天平可按衡量范围和最小分度值分为常量天平(称量和最小分度值分别为100~200g和0.01~1mg)、半微量天平 (30~100g和1~10µg)、微量天平(3~30g和0.1~1µg)和超微量天平(3~5g和0.1µg以下)。
  精密天平广泛应用于各种物质的精密衡量,其最小分度值通常为最大称量的10-5~10-4。
  普通天平用作物质的一般衡量。最小分度值等于或大于最大称量的10-4。
  普通标牌天平  主要由立柱、横梁、吊挂系统、底座和制动装置组成(图1)。

  立柱垂直固定在底座上,用以支撑横梁。立柱下部装有分度牌,顶部装有托架,在天平不工作时支托横梁。在横梁中部装有一把中刀。天平工作时,中刀搁置在与升降杆顶端连接的刀承上,作为支点。中刀两边装有两把边刀,分别作为重点和力点,起承受和传递载荷的作用。中刀下横梁底面装有指针,指针上固定有可上下移动以调节横梁重心位置的重心砣,它起调整天平灵敏度的作用。
  横梁顶部刻有分度标尺,标尺上有一移动游码。横梁两端还装有可调整天平空载平衡位置的平衡螺母。
  吊挂系统包括小吊环,挂盘架和秤盘。挂盘架吊挂在小吊环吊钩上,两把边刀分别通过小吊环承受秤盘砝码和被称物的重力。
  底座装有两个调整天平水平的螺旋调整脚,底座上面还安置有水准器以显示天平水平度。调整水平是为避免天平不水平而产生称量误差。
  制动装置主要由开关旋钮、开关轴和偏心凸轮(或连杆)组成。转动旋钮使凸轮(或偏心连杆)偏转一定角度,即可使立柱中的升降杆上下移动,通过中刀承将横梁托起或落下,以开启或关闭天平。
  微分标牌天平  结构与普通标牌天平相似,不同的是:①横梁指针下端装有微分刻度牌。②立柱下端装有用以放大并在投影屏上显示微分读数值的电光系统。③吊挂系统增加了套筒式空气阻尼器,称量时能使横梁迅速停止摆动,便于定点准确读数。④在天平外框罩上装有凸轮杠杆式或其他形式的部分量程机械加码(一般为10~999mg)或全量程机械加码装置,以代替人工加码。微分标牌天平的最小分度值一般都在0.1mg以上,准确度也比普通标牌天平高。
  架盘天平 一种双托盘天平(图2)。秤盘安放在横梁两边刀上方的盘架上,秤盘和托盘架重心高于横梁支点。砝码或被称物在处于秤盘前后位置时会引起秤盘盘架和横梁前后倾侧,在处于秤盘左右位置时会引起秤盘盘架的左右倾倒。为克服此缺点,架盘天平采取了加长中刀、边刀和加宽刀架的措施,并在结构设计上采用了罗伯威尔(Roberval)机构。在罗伯威尔机构(图3)中,杆杆AB、A′B′与纵杆AA′、BB′、支柱EE′铰链连接,组成两个相等的平行四边形AA′E′E和EE′B′B。当大小相等的力P、P′分别作用于左右横臂上时,对支柱来说,即使作用的位置不对称,也能水平地平衡。无论AB如何倾斜,AA′、BB′都与支柱EE′平行。从EE′的左侧来看,当将与纵杆AA′的距离为d的力P作用于横臂上时,就有一个与P大小相等、方向相同的力作用于A和A′点;同时,有一个值为P·d的转矩作用于纵杆AA′,从而在A点将杠杆拉向左侧,而在A′点将杠杆推向右侧。但由于杠杆受到EE′点的限制,在A、A′上将分别产生大小相等、方向相反的反作用力 f、f′,从而形成一个与P·d相等的反向转矩f·s(f′·s),结果P·d转矩被f·s(f′·s)所平衡。最后,在A、A′上只有与P相等的力起作用,而与P在横臂上的作用位置d无关。这种情况在EE′的右侧也完全相同。

阻尼天平 在梁上挂上专门的阻尼盒,使 天平的摆动能迅速停止.

电光阻尼天平 利用游标原理,能比较准确地读出指针的位置

  单盘不等臂机械天平  也是以杠杆平衡原理设计的(图4)。工作时,在加上被衡量物体后,减去悬挂系统上的砝码,使横梁始终保持全载平衡状态。所减砝码质量加上微分度牌读数值,就是被衡量物体的质量。

上皿天平 秤盘在上侧,灵敏度较低.

  电子天平  它是传感技术、模拟电子技术、数字电子技术和微处理器技术发展的综合产物,具有自动校准、自动显示、去皮重、自动数据输出、自动故障寻迹、超载保护等多种功能。电子天平通常使用电磁力传感器(见称重传感器),组成一个闭环自动调节系统,准确度高,稳定性好。电子天平的工作原理如图 5所示。当秤盘上加上被称物时,传感器的位置检测器信号发生变化,并通过放大器反馈使传感器线圈中的电流增大,该电流在恒定磁场中产生一个反馈力与所加载荷相平衡;同时,该电流在测量电阻Rm上的电压值通过滤波器、模/数转换器送入微处理器,进行数据处理,最后由显示器自动显示出被称物质量数值。
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