文档介绍：实验室称量调研报告
1项目信息
项目信息:实验室称量
2 背景
随着科学技术的不断发展,、计算机技术,,它的功能、用途远远地胜过了机械式天平。电子天平具有自动校准、称量快速准确、去皮重、自动显示等优点,是传感技术,电子技术和微处理技术发展的综合产物。
称重是实验室最常见的工作之一。先进的微量天平、半微量天平、分析天平与精密天平现已得到了极大优化,以致于通常无需设置专用称重室。电子技术的进步极大地简化了天平操作过程,大幅度缩短了称重时间,并且使天平具有很高的灵活性,因此可将其直接集成于生产过程当中。
本报告根据实验室称量所需要的一些相关要求做出分析,对国内外各公司的电子天平进行调研,并对一系列典型产品进行介绍,选择合适的实验室称量仪器。
3 术语
:Fully Automatic Calibration Technology,全自动校准技术。
: 不计添加皮重时的最大称量能力;
: 小于该载荷值时称量结果可能产生过大的相对误差;
: 120%正常称量范围;
: 只有一个称量范围,按不同实际分度值分为几个局部的称量范围;
: 等级检定时允许的最大偏差;
(实际分度值: 一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示;
:用于划分天平级别与进行计量检定的,以质量单位表示的值,通常用“e”来表示;
:对同一载荷,多次称量所得结果之差,应不大于该称量最大允许误码差的绝对值;
10. 四角偏差:将同一物体放置在天平的不同位置,若天平读数相同,则该天平四角性能良好。测试该性能的时候把砝码放在秤盘中心的上下左右四个方向。亦称为偏心载荷或偏载测试;
(稳定时间):从样品放到秤盘,到显示器显示读数的时间。
4 称量原理
系统功能框图
激励电压给传感器提供一个工作电压,在外力的作用下传感器会输出一个信号。将输出的信号送入滤波电路模块,经过滤波后将信号送入 A/D 转换电路模块,信号经过放大并转化成数字量后,再送入单片机中进行处理。按键电路模块有清零,去皮重,单位换算等作用,声音提示电路模块在称重物的重量大于所设定的最大量程时,会发出报警。液晶显示模块用于显示重量等。
称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类,以电阻应变式使用最广。目前世界在工业电子秤和试验室天平上最通用的2种称重原理为:应变片传感器和电磁力传感器。具体内容在下面介绍。
应变片传感器
电阻应变式称重传感器由电阻应变片、检测电路和弹性体三个主要部分组成。弹性体的作用除了对外力产生一个反作用力外还产生一个应变场,使电阻应变片能较好的完成转换任务。检测电路大多采用惠斯登电路,其作用是将电阻应变片的阻值变化转变成相应的电压
输出。电阻应变式称重传感器的工作原理是指弹性体在感受到外力作用后产生形变,使其表面粘贴的电阻应变片也跟着产生形变,电阻应变片在产生形变后其阻值也发生相应的改变,再经过测量电路把这一阻值的变化转换成电信号。如图所示:
应变片传感器是通过4个焊在金属结构上的力感应器测量出重量产生在金属结构上的拉力。4个感应器连接在一起形成电桥,。最简单的传感器只有4个电阻,零负载的时候四个电阻是一样的。当传感器受到压力后,电阻A和D的电阻将会减小,电阻B和C的电阻将会加大。导致电桥失衡。当电桥上通电压从+E 到–E,就有信号从+S 到-S输出。无负载状态输出电压为0,负载重量与输出电压呈线性关系。大多传感器并不像举例的那么简单。还需要不同的电阻来补偿温度变化带来的影响,调节输出电压。
传感器也能并联使用,来增加负载量程。并联传感器的时候,每个传感器承载一部分重量,原理与使用单传感器相同。
传感器通常由于局部超载而损坏。传感器损坏将导致零点出现偏差。即便仍然可以使用,也会出现线性偏差或温度补偿失灵等问题。传感器沾水将引起应变片松动或电路故障等问题,导致传感器被破坏。
电磁传感器
电磁力平衡传感器是一种高精度测力传感器,其分辨率可达到数百万分之一,甚至达到了数千万分之一,广泛应用于电子分析天平中。电磁力平衡传感器工作原理是依靠载流线圈在恒定直流磁场中产生的电磁力与被测物体的重力平衡的原理完成被测物体的力信号至电信号的转换。在测量物体质量时,通过间接测定磁场中流过线圈电流强度的大小,实现对被称物体质量