电子天平是一种高精度称重仪器,其工作原理基于电磁力平衡(或应变片传感)技术,通过现代电子技术实现快速、精准的测量。以下是电子天平的工作原理:
1、基本结构
称重盘:放置待测物体的平台。
电磁线圈:通电后产生电磁力,与重力平衡。
位移传感器:检测称重盘的微小位移(如光电传感器或电容式传感器)。
反馈系统:动态调节电流以维持平衡状态。
2、工作流程
步骤1:物体放置后,重力使称重盘下沉,位移传感器检测位置变化。
步骤2:控制系统向电磁线圈通入电流,产生反向电磁力,推动称重盘恢复原位。
步骤3:通过安培力公式(F=B·I·L)计算电流值,转换为质量(F=m·g)。
步骤4:数字显示屏直接输出质量读数,精度可达0.1mg~0.01mg(分析级天平)。
3、关键公式
m=B⋅I⋅L/g
B:磁感应强度(恒定)
I:反馈电流(与质量成正比)
L:线圈有效长度
辅助技术保障精度
1、温度补偿
内置温度传感器,修正热胀冷缩导致的机械形变误差。
2、防风罩设计
减少气流扰动,确保称重环境稳定(尤其微量称重)。
3、自动校准
内置标准砝码,定期校准以消除零点漂移。
使用注意事项
预热:开机后需稳定30分钟以上(高精度型号)。
水平调节:通过气泡水平仪确保底座绝对水平。
避免过载:超载会损坏传感器(如梅特勒天平最大负载120%)。
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