电子衡器原理.doc

电子衡器原理与维修、校验 1.电子衡器概论1.1衡器、秤及天平的概念 1.1.1衡器 衡器的定义:是利用作用于物体上的重力等各种称量原理，确定物体的质量或作为质量函数的其他量值、数值、参数或特性的一种计量仪器，又称衡量仪器、称量仪器或称重仪器。 衡器的组成： a 、载荷接受部分（秤体)b、力比较 部分（传感器）c、显示装置(显示仪表) 衡器的分类:a、按准确度等级:秤；天平b、 根据衡器在称量过程中是否需要参与者参与：非自动衡器 自动衡器 c：根据衡器中是否装有称重传感器等电子装置：机械衡器 电子衡器 1.1.2 秤 秤的概念：秤是普通准确度级和（或) 中准确度等级的非自动衡器，以及具有相应静态准确度级的自动衡器的总称。 秤的分类： a：自动秤 非自动秤 b：电子秤 机械秤 c:工业秤 （吊秤、车辆秤、料斗秤、平台秤、皮带秤、大包秤、辊道秤、成品秤）； 商用秤 1.1.3天平 天平的概念：天平是高准确度级和（或）特种准确度级的衡器。 1.2 非自动衡器、自动衡器及电子衡器的概念 1.2.1 非自动衡器 概念：非自动衡器是一种在称量过程中需要操作者参与的衡器。 非自动衡器的准确度等级划分： 依据：a：代表衡器绝对准确度的检定分度值 e； b：代表衡器相对准确度的检定分度数n；c: 最小称量Min，当衡器在小于Min的小载荷使用时，可能会带来过大的相对误差。 表1-1 非自动衡器的准确度等级的划分 准确度级别 检定分度值 e 检定分度数 n=Max/e 最小称量Mix（下限） 最小 最大 特种准确度 0.001g≤e 50000 ---- 100e 高准确度 0.001g≤e≤0.05g 0.1g≤e 100 5000 100000 100000 20e 50e 中准确度 0.1g≤e ≤2g 5g ≤e 100 500 10000 10000 20e 20e 普通准确度 5g ≤e 100 1000 10e 非自动衡器的最大允许误差 概念：对处于标准位置且空载时已调到零点的衡器，其示值与标准砝码确定的相应真值之间由规程或规范所允许的误差的极限值，被称为衡器的最大允许误差。又称衡器的极限误差，以符号MPE表示。 表1-2 非自动衡器的最大允许误差 首次检定最大允许误差MPE 准确度级别 特种准确度 高准确度 中准确度 普通准确度 ±0.5e ±1e ±1.5e 0≤m ≤50000e 50000e＜m≤200000e 200000e ＜m 0≤m ≤5000e 5000e＜m ≤20000e 20000e ＜m≤10000e 0≤m ≤500e 500e＜m ≤2000e 2000e＜m ≤10000e 0≤m ≤50e 50e＜m ≤200e 200e＜m ≤1000e 注：m表示被称载荷的质量；e表示检定分度值 衡器后续检定的最大允许误差，与首次检定时相同。使用中最大允许误差可放大两倍。1.2.2 自动衡器 概念:自动衡器是一种在称量过程中不需要操作者参与，并按照预定的程序自动工作的衡器。 表1-3 自动衡器的最大允许误差 准确度级别 称量值的相对误差% 首次检定 使用中 0.1 0.2 0.25 0.5 0.5 1.0 1.0 2.0  自动衡器的静态准确度，是它按非自动衡器检定方法检定时应达到的准确度。对于 级与 级自动衡器，其静态准确度通常应符合非自动衡器的中准确度要求；而对于 级 与 级自动衡器，其静态准确度通常应符合非自动衡器的普通准确度要求。 2.电阻应变式称重传感器 2.1电阻应变式称重传感器的工作原理 2.1.1 原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转化为电信号（电压或电流）输出，从而完成了将外力变换为电信号的过程。 2.1.2 检测电路（惠斯登电桥） 因为全桥式等臂电桥的灵敏度高，各臂参数 一致，各种干扰的影响容易相互抵消，所以称重 传感器均采用全桥式等臂电桥，如上图： 按图中所标志的电源极性，则： Uo=（R2*R4-R1*R3)Ui/(R1+R2)(R3+R4) 当R1*R3=R2*R4时，我们称之为电桥平衡，这时Uo