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梅特勒十万分之一电子天平的结构原理和技术指标是怎样
时间:2016-08-25 09:46 来源:梅特勒天平专卖网 作者:小编 [ 加入收藏 ] [ 打印本文 ] [ 关闭窗口 ]

  梅特勒十万分之一电子天平是定量分析工作中不可缺少的重要仪器,一般是指能精确称量到0.00001克(0.01毫克)的天平。梅特勒十万分之一电子天平的中心组件是传感器。梅特勒十万分之一电子天平的传感器可分为应变片式传感器和电磁力式传感器两大类,应变片式传感器利用电阻应变原理,电磁力式传感器利用电磁力平衡原理。梅特勒十万分之一电子天平的工作原理如下:

  (一)应变片式传感器:当称盘空载时,应变片的阻值相同,电压通过桥式电路后输入到放大器的电压为零。当称盘上有负载时,应变片被拉伸或受压,其阻值增大或减小。这样,经过桥式电路后有一微小电压输入到放大器。这一数值经放大,微处理器处理后显示出来,即被称物体重量。

  (二)电磁力式传感器:通电导体在磁场中做切割磁力线运动,将产生电磁力(洛仑兹力)

  F= IBLSinα

  式中:F一电磁力;

  I一电流强度;

  B一磁感应强度;

  α一I与B 的夹角。

  通电线圈在永磁铁的磁场中做切割磁力线运动,将产生电磁力。位置传感器采集由称盘上放重物而引起的杠杆的位置变化数据,将其转化成电信号并经伺服放大器加在线圈上,因此产生的电磁力必与被称物体的重力相平衡。线圈中的电流强度与精密电阻的电流强度相等。因此电阻上的电压值与被称物体的重量有确定的对应关系。采集该电压信号并经模做转换和微处理器处理即可在显示器上显示出称盘上被称物体的重量。

  梅特勒十万分之一电子天平的结构原理解析如下:

  结构原理1.功率放大器。其作用是将微弱的信号进行放大 , 以保证梅特勒十万分之一电子天平的精度和工作要求。

  结构原理2.低通滤波器。它的作用是排除外界和某些电器元件产生的高频信号的干扰,以保证梅特勒十万分之一电子天平传感器的输出为一恒定的直流电压。

  结构原理3.模数 (A/D) 转换器。它的优点在于转换精度高,易于自动调零能有效地排除干扰,将输入信号转换成数字信号。

  结构原理4.微计算机。此部件可说是梅特勒十万分之一电子天平的关键部件了。它是梅特勒十万分之一电子天平的数据处理部件,它具有记忆、计算和查表等功能。

  结构原理5.显示器。现在的显示器基本上有两种:一种是数码管的显示器;另一种是液晶显示器。它们的作用是将梅特勒十万分之一电子天平输出的数字信号显示在显示屏幕上。

  结构原理6.机壳。其作用是保护梅特勒十万分之一电子天平免受到灰尘等物质的侵害 , 同时也是电子元件的基座等。

  结构原理7.底脚。梅特勒十万分之一电子天平的支撑部件 , 同时也是梅特勒十万分之一电子天平水平的调节部件 , 一般均靠后面两个调整脚来调节梅特勒十万分之一电子天平的水平。

  结构原理8.秤盘。秤盘多为金属材料制成 , 安装在梅特勒十万分之一电子天平的传感器上 , 是梅特勒十万分之一电子天平进行称量的承受装置。它具有一定的几何形状和厚度 , 以圆形和方形的居多。使用中应注意卫生清洁 , 更不要随意掉换秤盘。

  结构原理9.传感器。传感器是的关键部件之一 , 由外壳、磁钢、极靴和线圈等组成 , 装在秤盘的下方。它的精度很高也很灵敏。应保持梅特勒十万分之一电子天平称量室的清洁 , 切忌称样时撒落物品而影响传感器的正常工作。

  结构原理10.位置检测器。位置检测器是由高灵敏度的远红外发光管和对称式光敏电池组成的。它的作用是将秤盘上的载荷转变成电信号输出。

  结构原理11.PID 调节器 。PID( 比例、积分、微分 ) 调节器的作用 , 就是保证传感器快速而稳定地工作。

  梅特勒十万分之一电子天平的技术指标如下:

  技术指标1.极限负荷(或称极限过载):梅特勒十万分之一电子天平传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过此值时,传感器将会受到损坏。

  技术指标2.灵敏度:输出增量与所加的负荷增量之比。通常每输入1V电压时额定输出的mV。

  技术指标3.非线性:这是表征此梅特勒十万分之一电子天平传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。

  技术指标4.重复性: 重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时,其输出值是否能重复一致,这项特性更重要,更能反映传感器的品质。国标对重复性的误差的表述是重复性误差可与非线性同时测定同一试验点上3次测量的实际输出信号值之间的最大差值(mv)。

  技术指标5.滞后:逐级施加负荷再依次卸下负荷时,对应每一级负荷,理想情况下应有一样的读数,但事实上下一致,这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。国标中是这样来计算滞后误差的。同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术平均与3次上行程实际输出信号值的算术平均之间的最大差值(mv)。

  技术指标6.蠕变和蠕变恢复:要求从两个方面检验传感器的蠕变误差。其一是蠕变:在5-10秒时间无冲击地加上额定负荷,在加荷后5-10秒读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。其二是蠕变恢复:尽快去掉额定负荷(在5-10秒时间内),卸荷后在5-10秒内立即读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。

  技术指标7.允许使用温度:规定了此称重传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为:-20℃ - +70℃。高温传感器标注为:-40℃ - 250℃。

  技术指标8.额定载荷:传感器在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。但实际使用时,一般只用额定量程的2/3~1/3。

  技术指标9.允许使用负荷(或称安全过载):称重传感器允许施加的最大轴向负荷。允许在一定范围内超负荷工作。一般为120%~150%。

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