电子衡器、电子天平的操作

西华大学技术监督学院 四川省质量技术监督学校

毕 业 论 文 设 计

论文题目： 电子衡器、电子天平的操作

所学专业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师：

理化测试及质检技术 质五08-2机电 二〇一三年三月二十三日

西华大学技术监督学院

毕业设计（论文）任务书

学生姓名 专业 理化测试及质检技术 班级 质五08-2班 设计（论文）题目 电子衡器、电子天平的操作 任务从 2012年12月24日开始至 2012年5月10日结束 指导教师 指导教师（签名） 电子邮箱e-mail QQ123717532 Liaoyan70@sina.com 设计（论文）内容目标一、电子天平的结构及原理。 二、电子衡器的结构、常用种类。 三、电子天平和电子衡器的正确使用和维护保养。 1、采用 A4 规格纸打印一式二份（一份论文交系部，一份交指导教设计（论文）要求师）。字数在4000以上。 2、先按照任务书要求写出初稿，主动与指导教师交流、讨论之后修改，经审阅合格后定稿，打印装订交给机电检测系处。凡事先不沟通者不过关。 3、论文格式： 目录；论文题目；论文摘要；关键词：3至5个；正文；参考文献。 参考资料 《力学计量》 赵超前 《力学计量》 陈兴等 网络资料

目 录

内容摘要·······································································1 一、电子天平结构······························································2 二、电子天平工作原理························································3 三、电子衡器的结构···························································4 四、电子衡器的种类···························································5 五、电子天平的正确使用和维护保养········································5 （一）对电子天平安装室的环境要求····································6 （二）电子天平安装前的清洁要求·······································6 （三）电子天平的安装主要步骤··········································6 （四）电子天平操作前的注意事项·······································7 （五）电子天平的主要操作步骤··········································7 六、电子衡器的正确使用与维护··············································8 七、电子衡器的维护保养······················································8 参考文献······································································11

内容摘要：

电子天平，用于称量物体质量。 电子天平一般采用应变式传感器、电容式传感器、电磁平衡式传感器，应变式传感器，结构简单、造价低，但精度有限，目前不能做到很高精度；电容式传感器称量速度快，性价比较高，但也不能达到很高精度；采用电磁平衡传感器的电子天平。其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动监测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。

电子天平是利用各种位移传感器（或称位移检测器）将置于天平盘中的砝码或物体所引起的机械位移量变成电信号，并以此对其质量加以测定的天平。电子天平的出现是对传统的机械杠杆式天平的一大突破。电子天平具有操作简便、称量迅速、计量性能稳定，并可实现辅助运算、自动记录等优点，其应用越来越广泛。随着电子技术的发展电子天平将逐步取代以杠杆为基础的机械天平。

关键词：电子天平 电子天平原理 电子衡器

一、电子天平的结构

(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

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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。

二、电子天平的工作原理

当电流流过放置于永久磁场两极间的导体时，会产生电磁力与电流强度的大小成比例，测量电流强度就能得知导体受力的情况，为此加上一些辅助装置：能加放被称物的秤盘，控制磁场中导体位置的位置器，在线路上加一个电流调节器及测量电流的仪器，这样就成了一个简单的天平。

当秤盘上没有加放载荷时，电路中流过的电流正好使得处于同一水平位置的位置指示器的两个指针保持不动（该位置称为零位），此时测量仪器指示器的电流值与零位对应，为天平的零点。

当在秤盘上加放被称物后，称量系统下降，称量系统位置的变化清楚地显示在位置指示器上。为了使位置指示器指针恢复到零位，可通过调节电流调节器，使电路中流入更多的电流，直到位置指示器的两个指针又处于同一水平位置，这时测量仪器指示出了被称物与空载天平的电流差，而该电流差与秤盘上的被称物的质量成正比，将此电流差转化为电压，然后检测电压量，电子天平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=m1g×LlM右=FL2。由于零位时天平达到平衡，则M左=M右。即m1gLl=FL2

（2）当称盘上加载称m2时，杠杆偏离零位，此时零位指示器有偏差

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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m2gLl=FL2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。

三、电子衡器的结构

衡器的结构组成，主要由以下几部分组成：

1、秤体：包括承重装置、传力机构与限位装置。承重装置又包括秤台、秤钩、秤斗、秤架。秤体是将物体的重量完整地传递给称重传感器的机械系统。

2、称重传感器：是接受由秤体传递的物体重量的器件，它将物体重量变换为电量输出，其电量与重量之间有一定的函数关系（通常呈线性关系）。

3、测量仪表：是将称重传感器输出的电量经放大，处理后以数码的形式显示出来的装置，通常也称为二次仪表。包括放大器、模数转换器、调节器、控制器、补偿元件保护线路和电源等等。

4、传感器电源：是给称重传感器测量桥路馈电的高稳定度激励电源，它可以是交流或直流的稳压电源，也可以是稳流电源。 薄型结构的电子衡器结构：

仪表与称体一体化的电子平台称重显示控制仪表与称体一体化的店子平台秤，由带外框的铸铝合金底座，4个板式整体剪切型称重传感器，采用筋条加强的铸铝合金台板和称重显示控制仪表等组成。板式称重传感器安

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装在底座四角的中心位置，以保证秤的台板受载时变形最小，从而进行一步减少侧向载荷的影响。为了降低高度。将底座上安装称重传感器的位置加工出矩形槽盒连线用的长槽，在台板的反面与称重传感器承载凸台相对应的位置上，加工出凹槽，台板的凹槽与称重传感器的承载凸台配合后，通过螺栓固定在称重传感器的中心，此种链接方法，即保证了载荷有效传递又起到了定位限位作用。

四、电子衡器的种类

⑴常见的电子衡器种类有：汽车衡、轨道衡、皮带秤、电子吊秤、电子平台秤（缓冲型）、定量包装秤、定量灌装秤、分选秤、电脑组合定量秤、行车秤、计价秤、计重秤、条码秤、计数秤、收银秤等等。

⑵从读数形式上又可分为直显式、有线操作盒显示、大屏幕显示和无线传输仪表显示四种；从传感器的形式上又可分为电阻应变式、压磁式、压电式和电容式四种；电阻应变式最为常用。从使用环境上分为常温型、高温型、低温型、防磁绝缘型和防爆型；从数据稳定化处理上又可分为静态型、准动态型和动态型三种；目前常用的为静态和准动态型，动态型尚在在研制阶段。

⑶从传感器的机械结构又可分为桥式传感器、悬臂梁式传感器、箱式梁式传感器、轮辐式传感器、板环式传感器、柱式传感器、S型传感器、双剪切梁式传感器、销轴式传感器、鱼背式传感器等等。

五、电子天平的正确使用和维护保养

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电子天平属于精密测重仪器，它需要良好的使用环境和正确的操作方法，下面简单介绍一下电子天使用和维护的一般方法。 （一）对电子天平安装室的环境要求

(1)房间应避免阳光直射，最好选择阴面房间或采用遮光办法。 (2)应远离震源，如铁路、公路、震动机等震动机械，无法避免时应采取防震措施。

（二）电子天平安装前的清洁要求

(1)首先要用毛刷或鹿皮等除去电子天平浮土等物。

(2)称量室或靠近磁钢处要用潮湿的绸布等除尘，不要让尘土和脏物落人磁钢中，以造成天平的故障。

(3)用潮湿的绒布等将天平及部件擦拭干净(不宜使用溶剂)。 (4)用干净的鹿皮或绸布等将天平及其部件擦拭干净，确保天平的干净 （三）电子天平的安装主要步骤

(1)选择合格的安装室并有合格的安装台。

(2)拆去电子天平外包装，如木箱或纸箱，并将外包装及防震物品收藏好，以备再用。

(3)清点天平主机及零部件是否齐全，外观是否良好。 (4)对天平主机及零部件进行除尘和清洁工作。

(5)安装天平主机，并通过调整天平后底部的水平调整脚，将天平调整至水平状态(可观察天平称量室内的水平装置)。

(6)将天平的秤圈、秤盘等活动部件安装到位，有些秤盘需要旋转才能固定好。

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(7)松开运输固定螺丝或键钮等止动装置(有些电子天平没有此装置)。 (8)将电子天平的外接电源选择键钮调至当地供电电压档上。 (9)把外接电源、插销插入外接电源插座内，并打开电子天平的电源开关，观察天平的显示是否正常，如正常显示就按说明书的要求进行预热。 （四）电子天平操作前的注意事项

(1)电子天平选择的电压档，应与使用处的外接电源电压相符。 (2)电子天平应处于水平状态。

(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内，以免腐蚀和损坏电子天平。

(5)天平室内温湿度应恒定，温度应在20\，湿度亦在50％左右。 (6)对天平进行校正，使其达到最佳状态。 （五）电子天平的主要操作步骤

(1)接通电源并预热使天平处于备用状态。

(2)打开天平开关(按操纵杆或开关键)，使天平处于零位，否则按去皮键。

（3)放上器皿，读取数值并记录，用手按去皮键清零，使天平重新显示为零。

(4)在器皿内加人样品至显示所需重量时为止，记录读数，如有打印机可按打印键完成。

(5)将器皿连同样品一起拿出。 (6)按天平去皮键清零，以备再用。

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六、电子天平日常维护应注意的问题

(1)经常保持天平室内的环境卫生，更要保持天平称量室的清洁，一旦物品撒落应及时小心清除干净。

(2)经常对电子天平进行自校或定期外校，保证天平灵敏度等处于最佳状态。

(3)长期不用天平时，应收藏好。

(4)如果电子天平出现故障，应及时检修，不可带病工作。 (5)操作天平不可过载使用，以免损坏天平。

综上所述，从事电子天平使用的工作人员，只要考虑和做到以上几个方面，方可有效地提高称量准确度，延长天平的使用寿命。

七、电子衡器的正确使用与维护

电子衡器属精密计量器具，一般涉及到传感器、微处理器、无线收发信号机、显示、打印等多种技术的结合，正确使用好电子衡器，使其输出的数据准确可靠，才能为企业的管理和发展起到积极的作用。因此，在使用时，必须对产品有充分的了解，下面就电子衡器的正确应用。

1、认真阅读厂家提供的产品使用说明书和相关资料，在使用前对产品有所了解，必要时，可到厂家进行培训，合格持证操作。

2、结合本企业的工作性质，制定出相应的管理制度，由专人操作、管理、维护，非计量人员严禁操作使用，有条件的单位最好有专门存放电子衡器的地方，非计量状态关闭称重系统电源。

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3、定期对电子秤的准确度进行验证，特别是首次使用前和用于商贸结算的电子衡器，并作好相应的周期检定记录和目前运行记录，发现问题及时排除。

4、当电子衡器发生故障时，应及时检修，并作好维修记录，详细记录故障情况，维修时更换的器件、名称、型号，以便以后维修时参考。特别是一些参数的改变，如标定参数内码值、无线通讯频率等，厂家维修一般都会填写，并留一份给用户。

5、要保持电子秤的整机清洁。特别是显示仪表、微打印机部分，可用中性清洁剂如无水酒精清洗，在粉尘较大的潮湿的环境最为重要，及时清洗，可减少不必要的磨损，延长使用寿命。

6、要及时给电子衡器的仪表充电，不要让电池过放电。每天下班后一定要及时充电，保证第二天正常工作。充电时一定要在高温状态下进行，一般可充电电池在低温下充电其容量会大大降低，甚至仅为原电池的1/2或1/3，使用时间大大缩短。

7、使用中要注意：

⑴在电子秤的有效范围内计量，一般电子秤都规定有最小称量、最大称量，不要超规定计量。

⑵计量数据的读取、打印一定要在仪表的稳定标示出来后才可以进行，以免造成不必要的误差。

⑶计量货物前，要将用于称量的绳索具、料斗（罐）的重量去皮，确保称量结果为净重值。

⑷计量过程中，要过一段时间观察一次回零状态，以免零飘影响衡器

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的计量结果。

8、长期不用和备用的电子衡器，要存放在干燥的地方，并定期（一般三个月内）给电池充足电，以免电池自放电、损坏、报废电池。

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参考文献

1 计量检测所应知应会手册 2 JJG1036-2008 JJG539-1997 3 《力学计量》 陈兴

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/57ag.html