1.原理和结构
电子天平是新的一代的夭平。它是利用电子装置完成电磁力补偿的调节,使物体在重力场中实现力的平街,或通过电磁力矩的调节,使物体在重力场中实现力矩的平衡。常见电子天平的结构都是机电结合式的,由我荷接受与传通装置、测量与补偿装置等部件组成.可分成顶部承载式和底部承載式两类。
电子天平的控制方式和电路结构有多种形式,但其称量According to都是电磁力平衡原理。现以上海天平仪器厂生产的MD系列电子天平(见图2-28)为例,加以说明。
According to电磁基本理论,通电的导线在磁场中将产生电磁力或称安培力。力的方向、磁场方向、电流方向三者互相垂直。当磁场强度不变时,产生电磁力的大小与流过线国的电流强度成正比。
秤盘通过支架连杆与线圈相连,线圈置于磁场中,且与磁力线垂直。秤盘及被称物体,采用弹費片支承,秤盘及被称物的重力通过连杆支架作用于线圈上,方向向下。线国内有电流通过,产生一个向上作用的电磁力,与秤盘重力方向相反。若以适当的电流流过线圈,使产生的电磁力大小正好与重力大小相等,则二力大小相等,方向相反,处于平衡状态,位移传感器处于预定的中心位置。当秤盘上的物体质量发生变化时,位移传感器检出位移信号,经调节器和放大器改变线圈的电流,直至位移传感器回到中心位置为止。通过线圈的电流与被称物的质量成正比,可以用数字的形式显示出物体的质量.
单模块传感器制造技术始于20世纪90年代初,该项新技术已成功地应用于电子天平中。新的一代单模块传感器,运用当今专业的高精度电火花线切割加工技术,选用高强度的航空铝合金材料。它不但大大减少了零部件的个数,更使新一代单模块传感器天平的最高分辨率达1/2000,是同级传统电磁力天平的10倍。
新的一代单模块传.感器具有很强的过載保护能力,并且具有防側面冲击的安全锁定装置,天平抗瞬间冲击力高达100kg,因而使采用该项技术的天平的开箱合格率大大提高。
此外,釆用该传感器的夭平维修相当方便,且费用较低。
上海第二天平仪器厂生产的电子天平介绍如下。
(1)MA系列电子分析天平：适用于高精度称量分析之用。其型号规格见表2-52。
此天平带自动校正,故障自査,去皮等智能化功能,含RS232输出接口。
(2)MP系列上皿式精密电子天平：其型号规格见表2-53。
带上下限报書,计个数,百分比运算,去皮等功能。
(3)Y系列应变片上皿式电子天平：具有反应快、体积小、价格低等特点。其规格型号见表2-54.
(4)WP系列微量电子天平：适用做小质量分折及传递小质量标准砝码之用。其规格型号见表2-55。
2.电子天平的特点
(1)电子天平支承点釆用弹簧片,不需要机械天平的宝石、玛瑙刀与刀承,取消了升降框的装置,采用数字显示方式代替指针刻度式显示,以及采用体积小的大集成电路。因此,电子天平具有寿命长、性能稳定、灵敏度高、体积小、操作方便、安装容易和维护简单等优点。
(2)电子天平采用了电磁力平衡原理,称量时全量程不用砝码,放上被称物后在几秒钟内达到平衡,显示读数。有的电子天平采用单片微处理机控制,更可使称量速度快、精度高、准确度好。
(3)电子天平还具有自动校正、累计称量、超载指示、故障报警、自动去皮重等功能,使称量操作更便捷。
(4)电子天平具有质量信号输出,可以与打印机、计算机联用,可以实现称量、记录、打印、计算等自动化。它具有RS232C标准输出接口。同时也可以与其他分析仪器联用,实现从样品称量、样品处理、分析检验到结果处理、计算等全过程的自动化,大大地提高了生产效率。
上海天平仪器厂生产的,与该厂所产MD、FA等系列电子天平配套的电子天平数字记录器,具有定时打印、称量单位转换(克、克拉、盎司等互换)、四则运算、比率、增减额等混合运算、自编记录数、累加及百分比等功能,以油墨滚动串行打印,印字速度为1.3行/s。
由于电子天平具有以上特点,现已在教学、科研、生产单位中获得广泛应用。
3.电子天平操作程序
(1)调水平：调整地脚螺栓高度,使水平仪内空气气泡位于圆环中央。
(2)开机：接通电源,按开关键l0N/0Ilil直至全屏自检。
(3) Preheating: The balance needs to be preheated for at least 30 minutes after it is powered on for the first time or after a long-term power outage. Some models need to preheat for more than 2.5 hours. To obtain satisfactory measurement results, the balance should be kept in standby mode.
(4) Calibration: The balance needs to be calibrated for the first time, press the calibration key 4, the balance will display the mass of the required calibration weight, put the weight until g appears, and the calibration is over.
(5) Weighing: Use tare key 4 to reset to zero. Place the sample for weighing.
(6) Shutdown: The balance should always be powered on (24 hours). When not in use, turn off the switch to the standby state to keep the balance warm and prolong the service life of the balance.
4. Types of electronic balances
The common electronic balances include upper dish electronic balance, electronic analytical balance, electronic micro balance, etc. See Table 2-64.
