[电子天平的调修]电子天平调零

电子天平构造

目前，电子天平的种类繁多，无论是国产电子天平，还是进口的电子天平，不论是大称量的电子天

平，还是小称量的电子天平，精度高的还是精度低的，其基本构造是相同的。主要由以下几个部分组

成：

（1）秤盘

秤盘多为金属材料制成，安装在天平的传感器上，是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。

（2）传感器

传感器是电子天平的关键部件之一，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。

（3）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。

（4）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。

（5）功率放大器

其作用是将微弱的信号进行放大，以保证天平的精度和工作要求。

（6）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，以保证传感器的输出为一恒定的直流电压。

（7）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。

（8）微计算机

此部件可说是电子天平的关键部件了o它是电子天平的数据处理部件，它具有记忆、计算和查表等功能。

（9）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。它们的作用是将输出的数

字信号显示在显示屏幕上。

（10）机壳

其作用是保护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。

（11）底脚

电子天平的支撑部件，同时也是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天平的水平

电子天平的原理及使用中的故障分析与排除

大家知道，机械光电分析天平是应用杠杆原理工作的，那么电子天平是靠什么原理而工作的呢。根据

初中物理大家知道，处于磁场中的通电导体（导线或线圈）将产生一种电磁力，力的方向可用物理学中的

左手定则来判定，如果通过导体的电流大小和方向以及磁场的方向已知的话，则有电磁力的关系式：

f=blisinθ式中：f为电磁力；b为磁感应强度；l为受力导线长度；i为电流强度；sinθ为通电导体

与磁场夹角的正弦。

从式中不难看出电磁力f的大小与磁感应强度b成正比，与导线长度l和电流强度i也成正比，还和通电

导体与磁场的正弦夹角成比。在电子天平中，通常选择通电导体与磁场的夹角为90°，即sin90°=1；这

时通电导体所受的磁场力最大，所以上式可改写成：f=bli

由于上式中的b、l在电子天平中均是一定的，也可视为常数，那么电磁力的大小就决定于电流强度的

大小了。亦即电流增大，电磁力也增大；电流减少，电磁力也减小。电流的大小是由天平秤盘上所加载荷

的大小，也就是被秤物体的重力大小决定的。当大小相等方向相反的电磁力与重力达到平衡时，则有：

f=mg=bli

上式即为电子天平的电磁平衡原理式。通俗地讲，就是当秤盘上加上载荷时，使其秤盘的位置发生了

相应的变化，这时位置检测器将此变化量通过pid调节器和放大器转换成线圈中的电流信号，并在此采样

电阻上转换成与载荷相对应的电压信号，再经过低通滤波器和模数（a/d）转换器，变换成数字信号给计

算机进行数据处理，并将此数值显示在显示屏幕上，这就是电子天平的基本原理。

电子天平出现的常见故障与排除：

（1）电子天平显示器上显示“ol”时，说明这台电子天平的称量以经超过了最大载荷，请注意减载

并且不要超过最大载荷去称量问题就可以解决了。