怎么选择电子天平?一文讲通
人们把用电磁力平衡被称物体重力的天平称为电子天平。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。
今天小臻就检测原理、结构等和大家进行探讨,一文把电子天平讲通透。(如果读完文章您觉得还有哪些想听的知识点小臻没有讲到,亦或是觉得小臻文章中有哪些观点您不太认同,欢迎您积极留言。)
PART01 “电子天平”的原理和结构
电子天平的原理
电子天平是以电磁力或电磁力矩平衡原理进行称量的天平。把用电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平。电子天平的原理其实是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。
电子天平的基本结构
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。
PART02 “电子天平”的性能指标
电子天平的四个性能指标
1、电子天平示值的不变性
电子天平示值的不变性,是指天平在相同条件下,多次测定同一物体,所得测定结果的一致程度。对于电子天平,依然有天平示值的不变性,比如对电子天平重复性,再现性的控制,对电子天平零位及回零误差的控制,对电子天平空载或加载时,电子天平在规定时间的电子天平示值漂移的控制。
2、电子天平的正确性
电子天平的正确性,就是天平示值的正确性,它表示天平示值接近真值的能力;从误差角度来看,天平的正确性,就是反映天平示值的系统误差大小的程度。
3、电子天平的灵敏性
电子天平的灵敏性,就是天平能觉察出放在天平衡量盘上的物体质量改变量的能力。电子天平的灵敏性,可以通过角灵敏度,或线灵敏度,或分度灵敏度,或数字(分度)灵敏度来表示。对于电子天平,主要是通过分度灵敏度,或数字灵敏度来表示的。天平能觉察出来的质量改变量越小,则说明天平越灵敏,可见对于电子天平来说,天平的灵敏度依然是判定天平优劣的重要性能之一。
4、电子天平的稳定性
电子天平的稳定性,就是指天平在其受到扰动后,能够自动回到它们的初始平衡位置的能力。对于电子天平来说,其平衡位置总是通过模拟指示或数字指示的示值来表现的,所以,一旦对电子天平施加某一瞬时的干扰,虽然示值发生了变化,但干扰消除后,天平又能回复到原来的示值,则我们称该电子天平是稳定的。一台电子天平,其天平的稳定性是天平可以使用的首要判定条件,不具备天平稳定性的电子天平根本不能使用。
PART03 “电子天平”的分类
根据精确度不同,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,如德国Sartoruis Cubis® II实验室天平;
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Sartoruis Secura®26-1x。
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Quintix® 125D-1x型电子天平等均属于半微量天平。
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。
PART04 “电子天平”常见品牌
01)赛多利斯
产品:
赛多利斯高端高性能称重天平 Cubis®
赛多利斯 Cubis® II 模块化高端实验室天平等;
02)梅特勒-托利多
产品:
梅特勒-托利多XPR分析天平
梅特勒-托利多XPR10超微量天平等
03)上海良平
产品:
上海良平-FA/JA系列电子分析天平
04)舜宇恒平仪器
产品:
恒平-FA/FB/JA系列电子天平
恒平-FB自动内校电子分析天平等
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