电子天平原理

       电子天平是*新发展的一类天平，因其具有称量快捷、使用简便等优点，被广泛的应用于各行各业中。电子天平主要平衡原理是电磁力或者电磁力矩，能准确可靠、清晰快速的称量与显示，一般可以达到±0.1mg，同时还具有自动检测和自动校准以及超载保护等功能。电子天平核心技术是电子技术和传感器，在科技的进步下，电子天平的设计越来越复杂，规格型号存在很大的差异，一旦出现故障*会对影响各行各业的正常工作。因此必须了解电子天平的工作原理，并对其常见的故障进行了解，熟知其调修的方式，进一步保证电子天平工作质量，延长其使用寿命。

       电子天平的主要工作原理

       电子天平是天平的一种类型，不同于其他电子秤。电子天平的主要元件是传感器，其又包括了电磁式传感器与应变片式传感器。

       电磁式传感器是通电导体在磁场中做切割磁场线运动，电子天平是通过其产生的电磁力进行平衡输出，其电磁力公式为：F=BLIsinQ。其中B是磁感应强度，L是受力导线长度，I是电流强度，Q是通电导体与电磁场形成的夹角，F为电磁力。电磁式传感器由磁缸、感应线圈、支撑杠杆等组成，磁缸中心有圆柱形磁铁，内部有感应线圈，并与支撑杠杆相连。通电导体在磁场中做切割磁力线运动，能长生电磁力。位置传感器采集电子天平秤盘上的物体，引起杠杆的位置相对变化，把产生的数据转化成电信号并由伺服放大器的作用，将其加载到线圈上，这样物体的重力*会和磁场中产生的电磁力相平衡。通常情况下，通电线圈中的电流强度I与电阻的电流强度相同，这样*确定了电阻上的电压和秤盘上的物体重量的对应关系。通过对电压信号的采集，并由A/D数模转换和微处理器的处理，*可以在显示器上显示秤盘上物体的重量。

       应变片式传感器主要工作原理是电子天平秤盘上没有放任何物体时，应变片阻值相同，通过桥式电路后输入到放大器的电压为零。如果秤盘上放有物体，应变片*会被拉伸或者受压，其阻值会根据实际情况减小或者增大，在这样的负载下经过桥式电路*会有微小的电压输入都放大器。数值放大后经过微处理器处理显示出物体的重量。

       电子天平常见故障调修

       电子天平主要由电源、电磁传感器、光电传感器、控制电路、显示器以及键盘组成，由于电子天平工作时较多的因素干扰，使得其发生失控，影响系统的正常工作。下文主要对电子天平的常见故障进行分析，并提出了相对应的调修方法。

       2.1开机后出现负测量值：可能是因为没放好秤盘，使得感应线圈处于不平衡的位置。如果放好秤盘后仍然出现这样的情况，可以用手对秤盘轻轻的按压，那么感应线圈的恢复力会使得秤盘重新回到平衡位置。如果感应线圈没有电源，控制电路*会失去平衡，导致支撑杠杆弹片断裂。

       2.2开机无显示或者出现一条横杠出现开机无显示时，首先应该检查外部用电外界，220V电源和电子天平专用电源变压器是否正常，电源插头是否与天平连接好，天平与PC或者其他设备连接时，没有用RS232电缆烧毁了电子天平控制电路上的CPU。若排除了以上外界的情况，可以打开天平的上盖，检查是否有异物影响了支撑杠杆，弹簧片是否变形严重，甚至是断裂。如果使用不注意，磁缸内部可能会有微粒粉尘掉入，使得感应线圈无法灵活地活动。

       2.3不稳定、不回零：在使用过程中，如果电子天平出现不稳定、不回零的情况，可能是①对天平预热的时间不够，使得天平温度和湿度没有达到标准，有气流产生；②应该检查被称量的物体或者容器本身的温度湿度变化，本身是否带有磁性物质或者静电；③电子天平秤盘屏蔽环安装不正确，也会使得天平工作不稳定，重复性差；④检查控制电路是否工作正常；⑤称重传感器工作是否有异常。

       2.4无法执行外校：电子天平无法执行外校，可能是①天平摆放的位置不稳定；②天平操作没有正确的设置菜单；③天平秤盘上放置有一定的重物；④天平零点偏移，需要重新调校。

       2.5天平无法执行内校准：在使用电子天平过程中，可能会出现天平无法执行内校准的情况，除了天平不具备这项功能外，还有的可能是①天平摆放不稳定；②天平操作没有设置正确的菜单；③秤盘上放有一定的重物；④天平砝码没有抬起，这项故障与外校准相似。

       2.6天平四角误差较大：天平四角如果出现较大的误差，①首先应该检查传感器的弹簧片是否出现变形；②调整传感器的螺母，传感器左右对称，螺母被调整后也可以相互对称。可以调整左右误差，以顺逆时针旋转两个螺母，在调整过程中用规定的砝码对左右螺母误差进行不断的测量，直到误差满足为止。然后调整前后误差，和左右调整相似。两方面调整完成后，再对其进行相应的调整，以保证四角误差较小。

       2.7天平线性差：①天平四角误差较大；②称重传感器是否工作异常；③重新校准线性。

       2.8天平无法与PC通讯：当电子天平无法与PC进行通讯时，检查①天平与PC连接电缆是否有问题；②天平如果处于BPI接口，需要设置为SBI接口；③天平与PC接口参数没有设置正确。

       2.9无法称到满载：这种情况与天平无法回零相似，可能是因为小信号输入范围发生了变化。按照无法回零的方式如果不能找到问题，*先检查供电电源、A/D电路是否正常，再检查称重传感器的输出。

       2.10天平工作时反应较小甚至没有反应：出现这样的情况，可能是①连接传感器线圈的金线断裂；②传感器线圈出现了短路；③控制电路存在一定的问题。

       2.11维护保养：电子天平使用完后需要及时的清扫天平内外，定期用酒精或者丙酮擦洗秤盘及防风罩，以保证玻璃门能正常开关。

       总结

       本文主要对电子天平的主要原理和常见的故障进行了分析，并提出了相应的调修方法，这对电子天平的使用、检测、维修保养有重要的意义。因此在使用电子天平时，要学会常见故障的鉴定，并及时给予维修，保证电子天平的正常工作。