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哪些因素會(huì)影響一鍵式操作天平的稱重原理?
點(diǎn)擊次數(shù):1503 更新時(shí)間:2020-11-25
溫度、濕度等環(huán)境因素會(huì)影響一鍵式操作天平的傳感器精度,操作天平一般采用電磁力平衡傳感器。操作天平在加載前,電磁力平衡傳感器處于初始平衡狀態(tài)。當(dāng)被測(cè)物置于稱量盤后,立柱和遮光板在被測(cè)物重力的作用下向下移動(dòng),光敏二級(jí)管檢測(cè)到發(fā)光二極管發(fā)出的光,并產(chǎn)生電流信號(hào),經(jīng)過(guò)I/V變換電路、PID調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)變成與被測(cè)物重量相對(duì)應(yīng)的電流并驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈,在永磁體的磁場(chǎng)作用下,動(dòng)圈產(chǎn)生向上的電磁力,使遮光片向上移動(dòng),光敏二級(jí)管輸出的電流信號(hào)減小,直至遮光片重新回到初始平衡位置,光敏二級(jí)管的輸出電流降為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),一鍵式操作天平根據(jù)電磁力公式F=BLI sinθ,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。
當(dāng)溫度恒定時(shí),B和L是定值,g也是恒定值,則m與I成正比,通過(guò)檢測(cè)動(dòng)圈電流,就可以間接得到被測(cè)物體的質(zhì)量。當(dāng)環(huán)境溫度變化或過(guò)流元件發(fā)熱時(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,使操作天平產(chǎn)生較大的非線性測(cè)量誤差。
值得一提的是,當(dāng)一鍵式操作天平處于預(yù)熱階段時(shí),隨著內(nèi)部溫度升高,磁感應(yīng)強(qiáng)度B會(huì)逐漸下降,同時(shí)I也會(huì)減小,這樣就導(dǎo)致電磁力F變小,天平失去平衡,因此示值會(huì)呈現(xiàn)正的單方向漂移。而天平只有經(jīng)過(guò)充分預(yù)熱,使磁鋼達(dá)到熱平衡,這一變化過(guò)程結(jié)束,天平才達(dá)到平衡,再利用去皮功能,使顯示置零,此時(shí)天平才處于真正的可使用狀態(tài)。
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