电子天平的原理及使用方法

　　电子天平的原理

　　众所周知,衡器是应用杠杆原理的产物,并已有悠久的历史.我国考古学家曾发掘出秦王朝时期的天平和砝码.直到本世纪40年代,用于质量精密计量和分析的天平都是等臂杠杆式双盘天平.随着技术的进步,制作工艺精益求精使天平功能不断完美:如增加光学微分标尺以提高称量精度,用机械加码装置和空气阻尼器以提高称量速度等

　　电子天平的正确使用与维护

　　一、 电子天平及其分类

　　人们把用电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平。其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。按电子天平的精度可分为以下几类:

　　 1、超微量电子天平超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于(最大)称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。

　　 2、微量天平微量天平的称量一般在3至50g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。

　　 3、半微量天平半微量天平的称量一般在20至100g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。

　　 4、常量电子天平此种天平的最大称量一般在100至200g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。

　　 5、 分析天平 其实电子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

　　 6、 精密电子天平 这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。

　　二、 选购及使用注意事项

　　 1、(1)如何选择电子天平选择电子天平应该从电子天平的绝对精度(分度值e)上去考虑是否符合称量的精度要求。如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平，切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平，因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的，否则买来的天平无法满足用户的需要。例如在实际工作中遇到这样一个情况，用一台实际标尺分度值d为1mg，检定标尺分度值e为10mg,最大称量为200g的Mettler电子天平，用来称量7mg的物体，这样是不能得出准确结果的:在《JJG98-90非自动天平试行检定规程》中规定，最大允许误差与检定标尺分度值“e”为同一数量级，此台天平的最大允许误差为1e，显然不能称量7mg的物体；称量15mg的物体用此类天平也不是最佳选择，因为其测试结果的相对误差会很大，应选择更高一级的天平，有的厂家在出厂时已规定了最小称量的数值。因此我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。

　　（2）对称量范围的要求选择电子天平除了看其精度，还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可，也就是常用载荷再放宽一些即可，不是越大越好。

　　 2、 关于电子天平的校准 (使用前一定要仔细阅读说明书) 在检定(测试)中我们发现，对天平进行首次计量测试时误差较大,究其原因，相当一部分仪器，在较长的时间间隔内未进行校准，而且认为天平显示零位便可直接称量。（需要指出的是，电子天平开机显示零点，不能说明天平称量的数据准确度符合测试标准，只能说明天平零位稳定性合格。因为衡量一台天平合格与否，还需综合考虑其它技术指标的符合性）。因存放时间较长，位置移动，环境变化或为获得精确测量，天平在使用前一般都应进行校准操作。校准方法分为内校准和外校准两种。德国生产的沙特利斯，瑞士产的梅特勒，上海产的“JA”等系列电子天平均有校准装置。如果使用前不仔细阅读说明书很容易忽略“校准”操作,造成较大称量误差。下面以上海天平仪器厂JA1203型电子天平为例说明如何对天平进行外校准。方法：轻按CAL键当显示器出现CAL-时，即松手，显示器就出现CAL-100其中“100”为闪烁码，表示校准砝码需用100g的标准砝码。此时就把准备好“100g”校准砝码放上称盘，显示器即出现"----"等待状态，经较长时间后显示器出现100.000g，拿去校准砝码，显示器应出现0.000g，若出现不是为零，则再清零，再重复以上校准操作。（注意：为了得到准确的校准结果最好重复以上校准）

　　有的人认为在电子天平量程范围内称量的物体越重对天平的损害也就越大。这种认识是不完全正确的。一般衡器最大安全载荷是它所能够承受的、不致使其计量性能发生永久性改变的最大静载荷。由于电子天平采用了电磁力自动补偿电路原理，当秤盘加载时（注意不要超过称量范围），电磁力会将秤盘推回到原来的平衡位置，使电磁力与被称物体的重力相平衡，只要在允许范围内称量大小对天平的影响是很小的，不会因长期称重而影响电子天平的准确度。

　　三、电子天平的维护与保养

　　 1、 将天平置于稳定的工作台上避免振动、气流及阳光照射。

　　 2、 在使用前调整水平仪气泡至中间位置。

　　 3、 电子天平应按说明书的要求进行预热。

　　 4、 称量易挥发和具有腐蚀性的物品时，要盛放在密闭的容器中，以免腐蚀和损坏电子天平。

　　 5、 经常对电子天平进行自校或定期外校，保证其处于最佳状态。

　　 6、 如果电子天平出现故障应及时检修，不可带“病”工作。

　　 7、 操作天平不可过载使用以免损坏天平。

　　 8、 若长期不用电子天平时应暂时收藏为好

　　电子天平的特点主要有以下几个方面：

　　 （1）显示时间快

　　 现在由于采用了微机8501及LCD（液晶）显示，所以显示快而且耗电少。

　　 （2）显示清晰

　　 由于多数的电子天平，如赛多利斯采用了液晶显示、特大字体和广角显示设

　　 计，使电子天平操作人员免除了长期工作所产生的眼睛疲劳和视觉误差，从而进

　　 一步保证了称量的准确可靠。

　　 （3）无弹性疲劳误差

　　 由于电子天平采用了电磁力自动补偿原理，当秤盘加载时，电磁力会将秤盘

　　 推回到原来的位置，不会因为长期使用而失去电子天平的准确度。

　　 （4）具有超载保护装置

　　 因为电子天平内安装了超载保护装置，这样就可以避免因为称量超载而损坏

　　 天平。一般的电子天平均有信号提示天平已超载。

　　（10）天平两边及顶部均有活动门，便于称量和从事滴定工作等。

　　（11）天平底部有挂钩，可以从事测定体积或吊称物体的工作。

　　 （12）具有天平线性自动更改系统。

　　 (5）具有多级防震程序

　　 以往的机械天平没有防震措施，而现在生产的电子天平均有三级或多级防震

　　 程序可供用户选择。如果电子天平放在不太稳定的环境中，也可以通过更改合适

　　 的天平程序，保证天平称量数据的准确可靠。

　　 （6）具有简便的自动校准装置 老式的电子天平校准一次比较麻烦，而现在新型的电子天平，只需轻按一下显示器旁的“CAL”键盘，天平即可完成一次自动校准过程，既省事又方便。

　　（8）具有修正内藏砝码值的功能

　　（7）具有天平故障自动检测系统

　　 现在的电子天平内有些已装有故障自动检查系统，每当我们打开天平的开关时，就可以看到显示屏上显示CHO至CH9，这就是天平内的故障自动检测系统在工作。如果天平有故障，天平显示屏上会显示出相应的故障代码，这样就可以大大缩短检查故障的时间，为维修天平提供了准确的部位。

　　 9）具有多种天平操作程序

　　 由于新一代的电子天平设置了操作程序，所以当环境条件、称重条件及任务

　　（如改变不同的称量单位等）需要时，可以根据需要而更改天平的操作程序。注意，在天平出厂时厂家已调好程序，不是条件改变时切忌不要乱改程序。