電子天平計量中出現的問題及檢定分析

陳洪國

摘 要：科學技術的不斷進步使得現在電子天平在應用范圍方面出現了很大的變化，已經慢慢取代了機械天平的使用。電子天平在使用的時候計量性能更加準確，同時在使用的時候也是非常穩定，這就使得在檢驗結果方面很好。但是，電子天平在使用過程中也存在著一些問題，因此，對電子天平在工作原理方面要進行分析，這樣能夠更好解決出現的問題，同時也能更好的對檢定方法進行說明。

關鍵詞：電子天平；結構原理；影響因素

在電子技術不斷發展的過程中，電子天平的出現對整個工業生產有很大影響，電子天平在使用過程中性能更佳，同時檢測的結果也更穩定，因此，現在其使用的范圍也很廣。電子天平在使用過程中效果非常好，但是在使用過程中也存在著一些問題，對出現的問題進行更好的分析，能夠更好的促進工業發展，同時也能促進經濟發展。

1 電子天平計量的研究背景

電子天平主要是利用電磁力平衡重力原理制成的，在最初的時候只是在實驗室中進行使用，當時，隨著其測量的準確性和可靠性在不斷的提高，在工業生產中得到了非常好的使用。為了更好的促進電子天平的發展國家頒布了相關規范，但是由于其對計量檢定的描述是非常簡單，在操作方面也是片面的，因此，使得從事電子天平檢定的工作人員在進行工作的時候對其規程理解存在著一些問題，這樣也使得工作人員在工作中對其是否合格進行判定的時候也非常困難。工作人員在工作中對電子天平的合格性不能進行很好的判斷，這樣就使得電子天平在使用的過程中不能在準確性和參數可靠性方面得到保證，因此，也導致了電子天平在實際的應用過程中也存在著很多問題，因此，對其質量進行控制也非常有必要，這樣能夠更好的保證計量的準確性。

2 電子天平結構原理分析

2.1 應變片式傳感器

電子天平在空載的情況下，應變片的阻值是相同的，這樣就使得電壓在通過橋式電路以后輸入到放大器的電壓是零，在電子天平的秤盤中是負載的情況下，應變片會出現被拉伸的情況，在這種情況下，阻值會出現增大或者是變小的情況，這樣在電壓經過橋式電路以后會在放大器上進行顯示，這樣就能夠對物體進行稱重。

2.2 電磁力式傳感器

通電線圈在永磁鐵的磁場中會出現切割磁力線運動的情況，在這種情況下會產生電磁力。位置傳感器在采集到秤盤中的物體重量以后會導致杠桿的位置出現變化，在這個過程中，將會出現電信號變化，這樣產生的電磁力要對物體的重力進行平衡。線圈中的電流強度也要和精密電阻的電流強度相等，電阻上電壓值要和物體的重量對等，這樣就能將物體的重量在顯示器上進行顯示。

3 電子天平檢定中需要注意的問題

3.1 如何選取標準砝碼

在對標準砝碼進行選擇的時候，可以是級砝碼也可以是等砝碼，對這兩種砝碼的誤差情況有相同要求，在對級砝碼進行要求的時候，通常是質量允差情況，在對等砝碼進行要求的時候，通常是等砝碼檢定精度，在對其出現的誤差進行要求的時候，同時不能出現荷載下超過百分之三十誤差，同時，對標準砝碼的量程也是有更為細致的要求。

3.2 電子天平的免檢問題

在電子天平免檢方面也是存在著不同情況，在d小于等于1mg的情況下，電子天平是可以免于鑒別，在出現e不等于d的情況下，電子天平也是可以免檢，在電子天平中，數字指示和半自動或者是全自動的校準裝置的天平是可以免檢。

3.3 出具檢定證書應規范化

在對電子天平及性能檢定完成以后，要根據實際檢定的結果出具檢定證書或者是檢定結果通知書，這樣能夠更好的對電子天平的質量進行保證，同時對其使用效果也是能夠進行影響。

4 影響電子天平檢定結果的其他因素

4.1 預熱

在使用電子天平稱量以前，要對電子天平進行充分的通電預熱，在出現磁通量和磁鋼達到熱平衡以后天平才能更好的達到平衡狀態，然后利用其回零和去皮的功能將顯示回零，這種情況下的電子天平在使用的時候才能更好的保證使用的效果。為了避免出現發熱器對零件進行影響的情況，新研制的電子天平都是將變壓器設置在天平的外部的，這樣能夠更好的形成一個獨立的部分，同時也能更好的降低熱噪聲對傳感器進行影響，更好的保證天平的使用效果。

4.2 預壓

在對電子天平進行預熱以后，要進行非常短暫的加載和卸載，這樣能夠更好的對天平的預壓情況進行測試，在預熱完成以后不能立即進行稱量。電子天平在長期的通電預熱和長時間的停止稱量情況下，天平的傳感器也是在一種休眠的狀態下，因此，簧片也會在一種長期休止的情況，在這種情況下對電子天平進行使用，是非常容易出現顯示值不穩定情況，同時在重復測量方面也會出現很多問題。

4.3 校準

電子天平一般均有內部或外部校準功能，電子天平開機顯示零，只能說明天平零位穩定性合格，不能說明天平稱量的數據準確度符合測試標準。檢定時應按照說明書的操作程序對電子天平進行自校準，不能看到天平示值為零就可以進行稱量。

5 電子天平計量檢定方法與分析

5.1 靈敏度和鑒別力的檢定

靈敏度是指對于一個給定的重量變化，衡器的指示值相應能發生的示值變化。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應能力，也即要引起衡器示值有一個可發覺的變化需要添加的重量是多少。對電子天平來說，鑒別力是一個有意義的概念，而靈敏度則沒有實際意義，因此檢定員不要因為規程中將二者列在一起說明而產生誤解。對使用中的電子天平鑒別力的檢定，通常允許作簡化處理，即選擇在空載或全載時處于平衡狀態的天平上，用質量為1.4d 的小砝碼，輕緩地加放在天平上或從其上拿下，此時原來的天平示值應有變化。

5.2 各載荷點的最大允許誤差的檢定

電子天平的最大允許誤差是指天平的線性度，它與電子天平的準確度等級和稱量有關，其目的是判定電子天平的示值誤差是否在規定的范圍內。通常，示值誤差（E）由下式來確定：E=I-I0，I 為天平指示值，I0為標準砝碼的標稱值。對電子天平來說，這樣計算示值誤差是不夠嚴密的。在實際檢定中，常采用附加小砝碼尋求數字轉換點，來進行湊整計算的方法。

5.3 重復性檢定

重復性是描述電子天平在相同的測量條件下，對同一載荷多次稱量結果之間的差值，是衡量電子天平稱量結果能否達到一致的能力。重復性檢定應在空載和加載狀態下進行，其檢定過程及數據處理方法按JJG98-90 第45 頁表18進行。對e≥5d 的電子天平同樣允許省略數字化整誤差的修正過程而直接用天平示值減去砝碼質量值來計算重復性誤差。

5.4 偏載檢驗

偏載檢驗又稱四角誤差檢驗，它是通過將載荷放置在稱盤上不同的位置來檢驗天平提供一致結果的能力。在實際檢定工作中，應根據電子天平的使用要求來確定檢驗載荷。

6 結束語

電子天平經過了漫長的發展，現在在很多的領域都得到了使用，在使用過程中，電子天平的準確性和精度是非常高的，但是，在使用過程中也是存在著一些問題的，對出現的問題進行很好的分析，能夠更好的找到解決的方法，同時也能更好的促進電子天平的發展。

參考文獻

[1]韓玉芳.電子天平的正確使用與維護保養[J].中國計量，2002.7.

[2]張瑩；電子天平的校準方法介紹[J].計量與測試技術，2003.4.

[3]李冬梅.淺談電子天平的檢定[J].科技情報開發與經濟，2007.16.

[4]唐圖強，等.電子天平稱量精度探討[J].醫療衛生裝備，2009.4.

[5]史夢遠，等.電子天平檢定中的問題探討[J].中國醫學裝備，2011.1.