西華大學技術監督學院
四川省質量技術監督學校
畢業**設計
二〇一三年三月二十三日
西華大學技術監督學院
畢業設計（**）任務書 目錄
內容摘要1
一、電子天平結構2
二、電子天平工作原理3
三、電子衡器的結構4
四、電子衡器的種類5
五、電子天平的正確使用和維護保養5
（一）對電子天平安裝室的環境要求6
（二）電子天平安裝前的清潔要求6
（三）電子天平的安裝主要步驟6
（四）電子天平操作前的注意事項7
（五）電子天平的主要操作步驟7
六、電子衡器的正確使用與維護8
七、電子衡器的維護保養8
參考文獻11
內容摘要：
電子天平，用於稱量物體質量。 電子天平一般採用應變式感測器、電容式感測器、電磁平衡式感測器，應變式感測器，結構簡單、造價低，但精度有限，目前不能做到很高精度；電容式感測器稱量速度快，價效比較高，但也不能達到很高精度；採用電磁平衡感測器的電子天平。其特點是稱量準確可靠、顯示快速清晰並且具有自動監測系統、簡便的自動校準裝置以及超載保護等裝置。
電子天平是利用各種位移感測器（或稱位移檢測器）將置於天平盤中的砝碼或物體所引起的機械位移量變成電訊號，並以此對其質量加以測定的天平。電子天平的出現是對傳統的機械槓桿式天平的一大突破。電子天平具有操作簡便、稱量迅速、計量效能穩定，並可實現輔助運算、自動記錄等優點，其應用越來越廣泛。
隨著電子技術的發展電子天平將逐步取代以槓桿為基礎的機械天平。
關鍵詞：電子天平電子天平原理電子衡器
一、電子天平的結構
(1)秤盤：秤盤多為金屬材料製成，安裝在天平的感測器上，是天平進行稱量的承受裝置。它具有一定的幾何形狀和厚度，以圓形和方形的居多。使用中應注意衛生清潔，更不要隨意掉換秤盤。
(2)感測器：感測器是的關鍵部件之一，由外殼、磁鋼、極靴和線圈等組成，裝在秤盤的下方。它的精度很高也很靈敏。應保持天平稱量室的清潔，切忌稱樣時撒落物品而影響感測器的正常工作。
(3)位置檢測器：位置檢測器是由高靈敏度的遠紅外發光管和對稱式光敏電池組成的。它的作用是將秤盤上的載荷轉變成電訊號輸出。
(4)pid調節器：pid(比例、積分、微分)調節器的作用,就是保證感測器快速而穩定地工作。
(5)功率放大器：其作用是將微弱的訊號進行放大,以保證天平的精度和工作要求。
(6)低通濾波器：它的作用是排除外界和某些電器元件產生的高頻訊號的干擾,以保證感測器的輸出為一恆定的直流電壓。
(7)模數(a/d)轉換器：它的優點在於轉換精度高,易於自動調零能有效地排除干擾,將輸入訊號轉換成數碼訊號。
(8)微計算機：此部件可說是電子天平的關鍵部件了，它是電子天平的資料處理部件,它具有記憶、計算和查表等功能。
(9)顯示器：現在的顯示器基本上有兩種:一種是數碼管的顯示器;另一種是液晶顯示器。它們的作用是將輸出的數碼訊號顯示在顯示螢幕上。
(10)機殼：其作用是保護電子天平免受到灰塵等物質的侵害,同時也是電子元件的基座等。
(11)底腳：電子天平的支撐部件,同時也是電子天平水平的調節部件,一般均靠後面兩個調整腳來調節天平的水平。
二、電子天平的工作原理
當電流流過放置於永久磁場兩極間的導體時，會產生電磁力與電流強度的大小成比例，測量電流強度就能得知導體受力的情況，為此加上一些輔助裝置：能加放被稱物的秤盤，控制磁場中導體位置的位置器，**路上加乙個電流調節器及測量電流的儀器，這樣就成了乙個簡單的天平。
當秤盤上沒有加放載荷時，電路中流過的電流正好使得處於同一水平位置的位置指示器的兩個指標保持不動（該位置稱為零位），此時測量儀器指示器的電流值與零位對應，為天平的零點。
當在秤盤上加放被稱物後，稱量系統下降，稱量系統位置的變化清楚地顯示在位置指示器上。為了使位置指示器指標恢復到零位，可通過調節電流調節器，使電路中流入更多的電流，直到位置指示器的兩個指標又處於同一水平位置，這時測量儀器指示出了被稱物與空載天平的電流差，而該電流差與秤盤上的被稱物的質量成正比，將此電流差轉化為電壓，然後檢測電壓量，電子天平採用了電磁力補償平衡原理，實質也是一種槓桿平衡，只是在槓桿的一端採用了電磁力。
（1）當天平處於空稱零位時，則產生的力矩m=m1g×llm右=fl2。由於零位時天平達到平衡，則m左=m右。即m1gll=fl2
（2）當稱盤上載入稱m2時，槓桿偏離零位，此時零位指示器有偏差訊號產生，經過放大器和調節器等一系列轉換後，使線圈的電流i增大，電磁力矩右也將一起增大，槓桿回到原來平衡位置，即天平的零位，最終則使m左=m右即m2gll=fl2最後把電訊號處理成為數碼訊號，數顯在顯示屏上。從而得出以下重要結論：在磁場中通過線圈的電流強度i與被稱物體的質量m成正比。
三、電子衡器的結構
衡器的結構組成，主要由以下幾部分組成：
1、秤體：包括承重裝置、傳力機構與限位裝置。承重裝置又包括秤臺、秤鉤、秤鬥、秤架。秤體是將物體的重量完整地傳遞給稱重感測器的機械系統。
2、稱重感測器：是接受由秤體傳遞的物體重量的器件，它將物體重量變換為電量輸出，其電量與重量之間有一定的函式關係（通常呈線性關係）。
3、測量儀表：是將稱重感測器輸出的電量經放大，處理後以數碼的形式顯示出來的裝置，通常也稱為二次儀表。包括放大器、模數轉換器、調節器、控制器、補償元件保護線路和電源等等。
4、感測器電源：是給稱重感測器測量橋路饋電的高穩定度激勵電源，它可以是交流或直流的穩壓電源，也可以是穩流電源。
薄型結構的電子衡器結構：
儀表與稱體一體化的電子平台稱重顯示控制儀表與稱體一體化的店子平台秤，由帶外框的鑄鋁合金底座，4個板式整體剪下型稱重感測器，採用筋條加強的鑄鋁合金台板和稱重顯示控制儀表等組成。板式稱重感測器安裝在底座四角的中心位置，以保證秤的台板受載時變形最小，從而進行一步減少側向載荷的影響。為了降低高度。
將底座上安裝稱重感測器的位置加工出矩形槽盒連線用的長槽，在台板的反面與稱重感測器承載凸台相對應的位置上，加工出凹槽，台板的凹槽與稱重感測器的承載凸台配合後，通過螺栓固定在稱重感測器的中心，此種鏈結方法，即保證了載荷有效傳遞又起到了定位限位作用。
四、電子衡器的種類
⑴常見的電子衡器種類有：汽車衡、軌道衡、皮帶秤、電子吊秤、電子平台秤（緩衝型）、定量包裝秤、定量灌裝秤、分選秤、電腦組合定量秤、行車秤、計價秤、計重秤、條碼秤、計數秤、收銀秤等等。
⑵從讀數形式上又可分為直顯式、有線操作盒顯示、大螢幕顯示和無線傳輸儀表顯示四種；從感測器的形式上又可分為電阻應變式、壓磁式、壓電式和電容式四種；電阻應變式最為常用。從使用環境上分為常溫型、高溫型、低溫型、防磁絕緣型和防爆型；從資料穩定化處理上又可分為靜態型、準動態型和動態型三種；目前常用的為靜態和準動態型，動態型尚在在研製階段。
⑶從感測器的機械結構又可分為橋式感測器、懸臂梁式感測器、箱式梁式感測器、輪輻式感測器、板環式感測器、柱式感測器、s型感測器、雙剪下梁式感測器、銷軸式感測器、魚背式感測器等等。
五、電子天平的正確使用和維護保養
電子天平屬於精密測重儀器，它需要良好的使用環境和正確的操作方法，下面簡單介紹一下電子天使用和維護的一般方法。
（一）對電子天平安裝室的環境要求
(1)房間應避免陽光直射，最好選擇陰面房間或採用遮光辦法。
(2)應遠離震源，如鐵路、公路、震動機等震動機械，無法避免時應採取防震措施。
（二）電子天平安裝前的清潔要求
(1)首先要用毛刷或鹿皮等除去電子天平浮土等物。
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