電子天平知識(shí)點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：

2025-08-13 13:10

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電子天平是我們實(shí)驗(yàn)室最常見(jiàn)最基礎(chǔ)的儀器之一，所有定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，你真的了解天平嗎？應(yīng)該如何使用維護(hù)？天平的常見(jiàn)性能參數(shù)又有哪些？

01

電子天平的構(gòu)造原理及特點(diǎn)

原理：據(jù)電磁力平衡原理直接稱(chēng)量。
特點(diǎn)：性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、稱(chēng)量速度快、靈敏度高。能進(jìn)行自動(dòng)校正、去皮及質(zhì)量電信號(hào)輸出。
 

02

電子天平重復(fù)性、四角、線性誤差詳解

電子天平PL-204是實(shí)驗(yàn)室通用分析儀器，我們經(jīng)常與電子天平打交道，特別是高精度、分辨率小的電子天平，比如0.1mg萬(wàn)分之一天平、0.01mg十萬(wàn)分之一天平等。在選購(gòu)或者使用這些電子天平時(shí)，我們往往會(huì)遇到天平的重復(fù)性誤差、線性誤差、四角誤差等參數(shù)，它們到底是什么意思呢，對(duì)電子天平有什么影響呢，我們來(lái)分享一下。
 
（1）重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差是表達(dá)電子天平是否達(dá)到所標(biāo)精確度的指標(biāo)，該電子天平指標(biāo)不是一次測(cè)量得來(lái)的，而是將連續(xù)n次測(cè)量的結(jié)果用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差，即重復(fù)性指標(biāo)。
    e=（Xi-X）2/（n-1）
    e—重復(fù)性或標(biāo)準(zhǔn)偏差
    X—每次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值
    Xi—每次的測(cè)量結(jié)果
    n—測(cè)量次數(shù)（國(guó)際n=6,中國(guó)n=11）
 
（2）電子天平的四角誤差
 將稱(chēng)量物體放在稱(chēng)盤(pán)上的不同位置,其測(cè)結(jié)果應(yīng)大致相同,而允許有一定的偏差,這個(gè)值就是最大四角誤差.四角誤差的檢測(cè)方法如下:
 
根據(jù)國(guó)際建議OIML所述是依據(jù)電子天平滿(mǎn)量程的1/3重量及稱(chēng)盤(pán)半徑1/3的位置來(lái)對(duì)天平進(jìn)行測(cè)量，四角誤差的出現(xiàn)有些是由于傳感器的結(jié)構(gòu)與裝配上產(chǎn)生的偏差所造成的，而最大的誤差是由于上下連動(dòng)杠桿的長(zhǎng)度不一致所產(chǎn)生的。
 
（3）電子天平的線性誤差
電子天平本身的放大量與顯示值不成線性變化，而是有偏差，即線性誤差。這一誤差是不能完全避免的，只能選擇線性誤系數(shù)小的組件以使誤差盡量小。電子天平的線性誤差的最大來(lái)源是由傳感器內(nèi)的永磁鐵所產(chǎn)生的磁力線的非線性所引起的，這是不能避免的。大多數(shù)天平都會(huì)有自動(dòng)補(bǔ)償來(lái)應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題。
 
由于放大組件和磁缸所產(chǎn)生的線性誤差是在模數(shù)轉(zhuǎn)換前，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)線性補(bǔ)償電路附加在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的共加點(diǎn)上將誤差修正。我們可以調(diào)節(jié)可變電阻P1，調(diào)整所需要的補(bǔ)償電壓幅度以配合線性誤差深度而使輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器前已是一個(gè)沒(méi)有偏差的仿真信號(hào)了。 

 

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