电子秤的工作原理以电子元件.docx
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电子秤的工作原理以电子元件
电子秤的工作原理以电子元件
电子秤的工作原理以电子元件：
称重传感器，放大电路,AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成。
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，同时使用激励电压发生变化，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。
2.使用功能：
电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的"快速、准确、连续、自动"称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。
3.电子秤是国家强制检定的计量器具
他的合格产品是有检定分度值e和细分值D的标准，是受国家计量法保护的产品。
4.电子秤的分类：
1.按放置位置分类：
桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤
台秤：
指全称量在30-300Kg以内的电子秤
地磅：
指全称量在300Kg以上的电子秤
精密天平
2.按精确度分类：
I级：
特种天平精密度≥1/10万基准衡器
II级：
高精度天平1/1万≤精密度<1/10万精密衡器
III级：
中精度天平1/1000≤精密度<1/1万工业.商业衡器
IV级：
普通秤1/100≤精密度<1/1000粗衡器
3.按用途分：
第四级：
体重秤、厨房秤；家庭。
第三级：
计价秤、计重秤、计数秤；市场、各类工厂。
第二级：
珠宝天平、实验室天平、纺织天平、工业天平；食品业、电子业、银楼、制药厂、学校实验室、纺织厂。
第一级：
质量比较仪、分析天平；研究机构、制药厂、化学工厂、油漆与染料厂。
5.专业术语：
1.最大称量：
一台电子秤不计皮重，最大秤重能力（满载值），即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.最小刻度：
起跳值，例︰60Kg×5g，5g即为最小刻度，即最小感量；
8.刻度间隔：
感量=（e），表示每一跳会增加多少重量，例如︰300g×0.001g，0.001g即为感量；
9.刻度间隔数：
如秤由10g起跳，每10g为一刻度直到最大秤量共为多少个刻度数，
例如︰100kg×10g，（100×1000）÷10=10000，10000即为刻度间隔数；
10.精密度：
感量与全称量的比值。
例：
秤量6000g最小刻度（感量）0.5g。
即05/6000=1/120001/12000即为此秤之精密度；
11.电磁干扰：
无线电波所产生之干扰通称之，例如︰大哥大手机所发出的电波。
12.解析量：
一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度；
13.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；
14.内部解析度：
即内部精密度，如5COUNT1跳，则5COUNT即为内部解析度，
例如︰100g（秤重）×0.01g（感量），5COUNT1跳，0.01g÷100g=1/10000（精密度），
1/10000÷5=1/50000（内部解析度），内部解析主要为让CPU作运算用。
内部解析度主要常用于计数秤，简单的说即为CountingScale所能计数分析之最小值。
15.预热时间：
一台秤达到各项指标所用的时间；
16.OFFSET值：
由COUNT中取一值做为开机零点值，主要为使秤保持在正常运作，以避免有不当情况发生。
（count：
指内部解析值）一般秤在设定时，会由软体人对该机型的秤定义-OFFSET值，即零点值，可供调整时的判断及依据。
17.SPAN值：
放负载于秤所显示之值，即为SPAN，使秤放多少重量就显示多少重量，使秤不致有太大的误差出现。
18.蠕变CREEP：
经一时间负载之测试并记录其结果，看其有无变化，测试之结果，CREEP之大小将决定于此秤之稳定性。
19.迟滞：
取等比例之砝码往上累加放置秤上并将显示之重量记录，再将秤上的砝码等比例取下，看其是否有误差，
有点类似Q15测线性，测试其回复性是否良好。
20.适用温度：
-10℃~+40℃。
（依OIML之定义，未标明适用温度则以此为依据）。
21.湿度：
空气中含水份的相对百分比，湿度过高将影响秤的线性及稳定性，过低、太过干燥将产生静电干扰。
22.电子秤使用环境温度为：
-10℃到40℃
23.台秤的台面规格：
25cmX30cm30cmX40cm40cmX50cm42cmX52cm45cmX60cm6.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、分辨率强；
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；
7.称重传感器类型：
称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阴应变式等8类，以电阻应变式使用最广。
8.称重显示器：
称重显示器种类：
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；
3.VFDK/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；
9.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；
10.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；
8.扣重及预扣重功能；
9.待机功能；
10.有零点显示范围和零点跟踪范围；
11.有电池电压管制限制功能；
11.电子秤的适用与维护
一、及其分类
人们把用电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平。
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。
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（次方）,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。
二、选购及使用注意事项
1、如何选择电子天平选择电子天平应该从电子天平的绝对精度（分度值e）上去考虑是否符合称量的精度要求。
如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平，切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平，因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的，否则买来的天平无法满足用户的需要。
例如在实际工作中遇到这样一个情况，用一台实际标尺分度值d为1mg，检定标尺分度值e为10mg,最大称量为200g的Mettler电子天平，用来称量7mg的物体，这样是不能得出准确结果的：
在《JJG98-90非自动天平试行检定规程》中规定，最大允许误差与检定标尺分度值"e"为同一数量级，此台天平的最大允许误差为1e，显然不能称量7mg的物体；称量15mg的物体用此类天平也不是最佳选择，因为其测试结果的相对误差会很大，应选择更高一级的天平，有的厂家在出厂时已规定了最小称量的数值。
因此我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。
（2）对称量范围的要求选择电子天平除了看其精度，还应看最大称量是否满足量程的需要。
通常取最大载荷加少许保险系数即可，也就是常用载荷再放宽一些即可，不是越大越好。
2、关于电子天平的校准（使用前一定要仔细阅读说明书）在检定（测试）中我们发现，对天平进行首次计量测试时误差较大,究其原因，相当一部分仪器，在较长的时间间隔内未进行校准，而且认为天平显示零位便可直接称量。
（需要指出的是，电子天平开机显示零点，不能说明天平称量的数据准确度符合测试标准，只能说明天平零位稳定性合格。
因为衡量一台天平合格与否，还需综合考虑其它技术指标的符合性）。
因存放时间较长，位置移动，环境变化或为获得精确测量，天平在使用前一般都应进行校准操作。
校准方法分为内校准和外校准两种。
德国生产的塞多利斯，瑞士产的梅特勒，上海产的"JA"等系列电子天平均有校准装置。
如果使用前不仔细阅读说明书很容易忽略"校准"操作,造成较大称量误差。
下面以上海天平仪器厂JA1203型电子天平为例说明如何对天平进行外校准。
方法：
轻按CAL键当显示器出现CAL-时，即松手，显示器就出现CAL-100其中"100"为闪烁码，表示校准砝码需用100g的标准砝码。
此时就把准备好"100g"校准砝码放上称盘，显示器即出现"--"等待状态，经较长时间后显示器出现100.000g，拿去校准砝码，显示器应出现0.000g，若出现不是为零，则再清零，再重复以上校准操作。
（注意：
为了得到准确的校准结果最好重复以上校准）
有的人认为在电子天平量程范围内称量的物体越重对天平的损害也就越大。
这种认识是不完全正确的。
一般衡器最大安全载荷是它所能够承受的、不致使其计量性能发生永久性改变的最大静载荷。
由于电子天平采用了电磁力自动补偿电路原理，当秤盘加载时（注意不要超过称量范围），电磁力会将秤盘推回到原来的平衡位置，使电磁力与被称物体的重力相平衡，只要在允许范围内称量大小对天平的影响是很小的，不会因长期称重而影响电子天平的准确度。
三、电子天平的维护与保养
1、将天平置于稳定的工作台上避免振动、气流及阳光照射。
2、在使用前调整水平仪气泡至中间位置。
3、电子天平应按说明书的要求进行预热。
4、称量易挥发和具有腐蚀性的物品时，要盛放在密闭的容器中，以免腐蚀和损坏电子天平。
5、经常对电子天平进行自校或定期外校，保证其处于最佳状态。
6、如果电子天平出现故障应及时检修，不可带"病"工作。
7、操作天平不可过载使用以免损坏天平。
8、若长期不用电子天平时应暂时收藏为好。
四、普通家用电子称的使用方法、注意事项和校准方法：
技术指标：
型号：
SF400、SCA301、W108B；TH1000，TH5000等。
规格：
7000g*1g，5000g*1g，1000g*0.2g，500g*0.1g；每台秤只有一个量程和精度，例如5000g*1g表示最大称量5000克（量程是5000g），分度值是1克。
二、按键功能：
家用电子秤的按键外形也许千差万别，但最基本的三个功能分别如下：
1、ON/OFF：
电源开关，如开机在空称情况下，100秒左右会自动关机。
不少电子秤会使用圆形加一竖的符号表示开关键。
2、TARE或单独字母"T"表示：
清零、去皮键；按清零去皮键可使秤回零。
例如放器皿于秤上，按此键后秤归零，再向器皿中加入液体，秤只显示液体的重量。
3、MODE、"UNIT"或"U"：
单位转换键；每按一次"MODE"键，"g"和"oz"间转换。
盎司（oz）为国外常用单位，例如黄金美元报价通常以一盎司为单位。
g表示克，1公斤=1000克=2斤。
三、注意事项：
1、开机不显示：
检查电池是否安装正确电量是否充足、绝缘塑料片是否取出。
2、电子秤放平稳后，将待称量物体轻拿轻放于秤盘上，发现物体重量超过量程后迅速拿下，尽量爱惜电子秤。
3、长期不用电子秤，请将电池取出，以防电池漏液损害您的电子秤。
家用电子秤的标定方法：
1、在关机状态下,先按住"MODE"键不放再按"ON/OFF",等到显示屏出现一组内码值后松开两个按键，例如会显示"-7484"，再次按"ON/OFF"键会提示您放上相应克数的砝码，例如5000克校准用2000克砝码，显示屏会提示"2000"，放上相应重量的砝码后，再次按"ON/OFF"键，显示屏会迅速显示"PASS"表示校准完成。
重新开机后就可正常使用了。
2、如果没有砝码，可以在电子天平上称量出相应重量的物体即可，例如玻璃杯子，适当加减水，多次微调，也可调出一个准砝码的。
称重传感器的灵敏度S，计算方法：
传感器在一定的供电条件下Uin（比如5VDC），载荷达到额定满量程（比如10kg）时的输出变化量Uout（比如10mV）与供电电压的比值：
S=Uout/Uin=10mV/5V=2mV/V.如果传感器的灵敏度为1mV/V，那么在5VDC激励电源作用下，传感器在额定载荷时的输出信号应该为：
Uout=S*Uin=1mV/V*5V=5mV注意：
以上满载荷时的输出，一定要除去传感器的零点输出。
你所指的是不是传感器的综合精度呢，以下这些都是指传感器的各项精度：
非线性：
0.02%
滞后：
0.02%
蠕变：
0.02%
重复性：
0.02%
零点输出：
±1%
温度灵敏度漂移：
0.002%℃
温度零点漂移：
0.005%℃
一般取最大的那一项为综合精度。
在称重传感器中，产生最大误差的项目是"非线性"
若要计算出重量的误差，则要知道传感器的量程是多少。
假设传感器的量程是：
10吨，那么最大的误差为：
量程X非线性度=误差
10X0.02%=0.002吨=2公斤
什么型号系列的称重传感器，但是所有的传感器在其进行设计的时候，一些基本的参数都已经固定，如：
灵敏度、输入、输出阻抗，还有其他的如线性、蠕变、滞后、重复性等这些一般也是由传感器的生产工艺以及弹性元件的设计和应变片的精度等级所决定了的。
一只传感器生产出来，基本上是已经通过很多次的测试后，根据实际的测试结果确定了其各项技术参数，基本上传感器的线性范围就是出厂时的附带的技术参数上标的。
R60《称重传感器》国际建议将传感器分为四个准确度等级：
A级、B级、C级、D级。
并规定了每个等级的分度数上下限。
见下表：
准确度等级A级B级C级D级下限500005000500100上限不限100000100001000确定准确度等级的传感器最大分度数以1000为单位表示。
如：
C3表示3000个分度数的C级称重传感器。
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1~10g）、微量天平（3~30g和0.1~1g）和超微量天平（3~5g和0.1g以下）。
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。
电子天平的精确度e与可读性d的关系
2008-04-3016：
07e是"检定分度值"d是"实际分度值"
简单说，"实际分度值"d代表天平的可读性，
"检定分度值"e是指天平精确度。
一般的天平de=10d。
比如说：
天平的可读性是0.001g（d），那一般是精确到0.01g（e=10d）
===
天平尤其是电子天平的检定标尺分度值e与电子天平的实际标尺分度值d存在着很大的区别。
（l）检定标尺分度值e的有关规定①检定标尺分度值用质量单位表示，它应当取下列形式：
1x10的k次方或2x10的k次方或5x10的k次方其中，k为正整数、负整数或零。
②有刻度，无辅助装置的天平，检定标尺分度值e等于实际标尺分度值d。
③有刻度，有辅助装置的天平，检定标尺分度值e，由生产厂根据表1和下述规则选取：
de≤10d对于d1mg的①级天平，允许生产厂不按上式要求选择检定分度值e。
在一般情况下，不经检定部门定型鉴定的验证和同意，检定分度值e还应服从下式要求：
e=10的k次方（kg）式中：
k―指数，为正整教、负整数或零。
④无刻度的非自动天平，检定标尺分度值e，由生产厂根据表1的要求选定。
以上规定是JJG98-1990的《非自动天平检定规程》的硬性规定。
（2）含义不同①d是天平的最小刻度或叫分度值，也有叫最小读数精度的。
它是天平本身的最小量值，也可视为精度。
按规定称之为天平实际标尺分度值，用符号"d"表示。
②e是天平检定标尺分度值，顾名思义就是检定时用的分度值。
这个检定时用的分度值不能等同于天平实际标尺分度值d，它不像d值一样是固定不变的，而是根据需要人为规定的一个可变值。
可以规定。
e=10d，也可以规定e=5d，甚至e=2d均可成立.只要不违反国家计量检定规程的规定就可以。
（3）说明电子天平实际标尺分度值d，是表明电子天平的最小精度是多少，而电子天平检定标尺分度值e是对电子天平进行检定时考核技术指标用的。
确切地说，选取电子天平的最佳精度不能只看d值，还要看e值。
尤其是精确称量，科学实验和量值传递等部门，选择天平要看检定标尺分度值e为好。
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