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電子秤使用中稱量誤差成因分析探討
稱量誤差是稱量的準(zhǔn)確度的描述，電子秤在使用中經(jīng)常會遇到誤差問題，這不僅會影響電子秤使用的可靠性，而且也會使電子秤使用者的利益損害，因此研究電子秤誤差的成因，對電子秤的稱量性能進行分析，不僅掌握誤差的來源，而且對提高電子秤檢定工作的質(zhì)量和效益具有重要的作用。下面主要從實際使用中進行分析電子秤的誤差成因以及解決辦法。
1.電子秤的工作原理
電子秤主要是利用力的杠桿平衡原理以及胡克定律測定物體質(zhì)量的種工具，在物體重力的作用下，彈性體產(chǎn)生變形進行測定重力的量值。電子秤主要有稱重傳感器、稱重臺、稱重顯示儀、屏蔽信號電纜以及接線盒等組成。電子秤稱量的過程是： 先將稱量的重物放在稱重臺上，稱重臺由于受到重力的作用將會產(chǎn)生彈性變化，發(fā)生彈性變化的傳感器彈性體將會產(chǎn)生激勵電壓，產(chǎn)生的電壓值與物體的重量成定比例，從而通過放大電路轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號在稱重顯示儀中顯示出來。
2.誤差的成因
2.1四角偏載誤差
電子秤四角偏載造成的電子秤稱量誤差主要是因為傳感器的靈敏度，對于電子秤四角偏載誤差的測試主要是在電子秤加載后，被測量物品在稱重臺上的位置變化不會造成測量結(jié)構(gòu)額變化。由于電子秤電阻應(yīng)變計以及電子秤的稱重傳感器等制作材料以及制作工藝的差距造成稱重傳感器的靈敏度在定程度上有所不同，從而引起相同的激勵電壓，但是由于稱重傳感器的信號輸出不同，所以造成四角偏載誤差的產(chǎn)生。為了能夠有效減少誤差，所以應(yīng)該選擇抗沖擊能力和抗傾斜能力良好的傳感器，還應(yīng)該在稱重傳感器的信號輸出的支路上連接電位器，可以通過調(diào)整阻值，采用電阻分壓的原理使各個支路上的信號輸出平衡，從而保證電子秤測量的準(zhǔn)確性。
2.2稱量誤差
造成電子秤稱量誤差的原因主要有以下幾種：
(1)零點漂移零點漂移主要是由于電子秤在使用的過程中，由于受到多次大小不同的沖擊載荷，導(dǎo)致傳感器的受力情況次數(shù)多且復(fù)雜，在達到定的造成電子秤傳感器的觸點發(fā)生變化，使傳感器檢定時的原始狀態(tài)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致電子秤稱量誤差的出現(xiàn)。
(2)稱重臺擦靠稱重臺的擦靠對力的傳遞有很大的影響，所以這就會導(dǎo)致加載重物時，其物品的重量不能*在電子秤的稱重傳感器上作用，從而導(dǎo)致稱重傳感器的輸出信號偏小，這種情況主要發(fā)生在稱重負(fù)荷較大的重物時，其顯示值就會減小，從而產(chǎn)生稱量誤差。
針對上述的稱量誤差，在對電子秤制作的過程中 先應(yīng)該選擇精度適當(dāng)以及質(zhì)量過關(guān)、抗沖擊能力強的傳感器，然后在傳感器安裝的過程中應(yīng)該注意牢固可靠，對于引線應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo，秤體應(yīng)該具有足夠的剛性，電子秤的保護裝置可靠。
2.3鑒別力誤差
在電子秤使用過程中，電子秤對物品載荷的細(xì)小變化的反應(yīng)能力被成為是鑒別力。對于電子秤使用中鑒別力的測試主要是為了檢驗電子秤秤體結(jié)構(gòu)的摩擦以及連接。所以對于電子秤來說，連接中的應(yīng)力和摩擦是造成鑒別力誤差的成因，并且由于鑒別力誤差是主要針對的是細(xì)小的載荷變化，因此電子秤的稱重儀表和稱重傳感器的分辨率對其造成的影響也是非常大的。
2.4重復(fù)性誤差
重復(fù)性誤差主要是在相同的環(huán)境和相同載荷下，經(jīng)過數(shù)次的進行試驗造成電子秤輸出讀數(shù)產(chǎn)生的誤差。電子秤重復(fù)誤差除了使用過程中風(fēng)力、重力以及濕度、溫度等造成的誤差外，還有以下幾點造成的重復(fù)性誤差：
(1)電子秤傳感器條件不滿足造成重復(fù)性誤差，針對這種情況，這就要求電子秤在使用的過程中，電子秤的傳感器的激勵電壓、參數(shù)的致性以及秤體的傳力特性等都應(yīng)該滿足條件，并且要求電子秤的秤體的傳力機構(gòu)在傳感器所承受的載荷與物品的重量成正比的情況下，才能避免重復(fù)性誤差。
(2)電子秤傳感器的側(cè)向力引起的重復(fù)性誤差
電子秤在使用的過程中由于受到環(huán)境的影響，可能會造成載荷接收器出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，從而造成傳感器的作用力傾斜或者出現(xiàn)側(cè)向力，傳感器側(cè)向力主要是在傳力機構(gòu)設(shè)計以及制造過程中的誤差引起的。
3.解決措施
(1)正確使用的電子秤
在采用電子秤進行稱量物品的過程中，由于電子秤主要是通過稱重傳感器進行稱量的，所以在使用的過程中對于被秤的物品應(yīng)該輕拿輕放。并且還應(yīng)該把電子秤放置在干燥通風(fēng)、平穩(wěn)、水平的平面上，保證電子秤的四腳平穩(wěn)，這樣不僅能夠保證稱重的準(zhǔn)確性，而且對保護電子秤具有重要的作用。
(2)定期進行檢定電子秤
由于電子秤使用環(huán)境以及使用時間過久會造成元器件老化，并且其準(zhǔn)確度也會受到定的影響，所以對電子秤進行定期檢定，不僅能夠?qū)﹄娮映佑嬃啃阅苓M行評價，而且還能查找出造成電子秤準(zhǔn)確性的原因，所以定期進行檢定電子秤，對保證電子秤的準(zhǔn)確性和延長使用壽命具有重要的作用和價值。
(3)使用高性能的到單品機電路
電子秤內(nèi)部主要使用的單品機電路，所以為了能夠提高電子秤的準(zhǔn)確性以及使用性能，可以采用高性能的單品機，比如可以采用單品機內(nèi)部帶有8K的字節(jié)的FLASHROM，這種性能的單片機不僅價格便宜，功耗低，使用壽命長，并且無論在任何地方都不會對輸出值有所影響。
作者：孔衛(wèi)軍 來源：華東科技 2012年7期