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溫度對(duì)精密電子天平有哪些影響？
閱讀：2720 發(fā)布時(shí)間：2019-9-20
精密電子天平以電磁力的平衡為基本原理，廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)生產(chǎn)，具有稱(chēng)重精度高、顯示效率高、自動(dòng)校準(zhǔn)方便等優(yōu)點(diǎn)，但其稱(chēng)重易受外部因素的影響，如溫度、濕度、磁性等。
D2檢測(cè)發(fā)光二管D1發(fā)出的照度變化，并產(chǎn)生電流信號(hào)，該電流信號(hào)被轉(zhuǎn)換成與被測(cè)物體重量相對(duì)應(yīng)的電流，并通過(guò)輸入/輸出轉(zhuǎn)換電路和PID調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)線圈。在永磁體磁場(chǎng)的作用下，動(dòng)圈產(chǎn)生向上的電磁力，使遮光片向上移動(dòng)，D2輸出的電流信號(hào)減小，直遮光片重新回到初始平衡位置，D2的輸出電流降為0。此時(shí)，動(dòng)圈產(chǎn)生的電磁力F與被測(cè)物重力相當(dāng)，即F=G=mg，其中m為被測(cè)物體的質(zhì)量，g為重力加速度。
同時(shí)，根據(jù)電磁力公式F=BLIsinθ，其中
B(為氣隙磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度);
L(為動(dòng)圈(受力導(dǎo)線)的有效長(zhǎng)度);
I(為動(dòng)圈電流);
θ(為通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)的夾角)。
由于傳感器中動(dòng)圈的規(guī)格尺寸已固定，所以其B和L均不再改變，而θ為90°，故sinθ=1，因此F的大小與I成對(duì)應(yīng)關(guān)系。綜合之前的描述，即得出m=BLI/g。
1)當(dāng)溫度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，B和L是定值，g也是勻速運(yùn)動(dòng)值，則m與I正比，通過(guò)檢測(cè)動(dòng)圈電流量，就可以簡(jiǎn)接得到被測(cè)物塊的質(zhì)量;
(2)當(dāng)工作溫度變化或過(guò)流元器件發(fā)燒時(shí)，B和L均會(huì)發(fā)生改變，造成m與I不再成比例關(guān)系，使電子天平產(chǎn)生很大的離散系統(tǒng)數(shù)據(jù)誤差。
值得提的是，當(dāng)電子天平處于加熱階段時(shí)，隨著內(nèi)部溫度上升，磁感應(yīng)強(qiáng)度B會(huì)慢慢降低，I也會(huì)減少，這樣就造成磁場(chǎng)力F縮小，天平秤失去平衡，因此量程會(huì)展現(xiàn)正的單方向飄移。需要讓天平秤在使用環(huán)境中插電加熱定的時(shí)間;，使磁鋼達(dá)到熱平衡，這變化過(guò)程結(jié)束，天平秤才達(dá)到平衡，再利用削皮功能，使顯示置零，這時(shí)天平秤才處于真正的可使用狀態(tài)。
電子天平在設(shè)計(jì)中用心評(píng)估了溫度對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)的影響，通過(guò)優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)、零配件電機(jī)選型、以及優(yōu)化算法，來(lái)消除溫度帶來(lái)的影響，保證天平秤在額定值溫度的變化范圍之內(nèi)，計(jì)量檢定性能符合如OIML等政策法規(guī)的要求。