電子天平：基于電磁力平衡原理的高精度稱量儀器

一、工作原理：電磁力平衡（Electromagnetic Force Compensation）

電子天平的核心工作原理是用電磁力來平衡被稱物體的重力，從而實現**測量。

1. 基本結構組成

• 稱量盤：放置被稱物體。
• 傳感器（稱重單元）：核心部件，通常由電磁線圈、磁鋼、位置檢測器構成。
• 微處理器（MCU）：控制整個稱量過程。
• 顯示器：實時顯示稱量結果。

2. 工作過程

• 當物體放置在稱量盤上時，其重力使稱重傳感器產生微小位移。
• 位置檢測器（如光電傳感器）立即檢測到這一位移，并將信號傳送給微處理器。
• 微處理器輸出電流至電磁線圈，在線圈與磁鋼之間產生一個向上的電磁力。
• 調節電流大小，使電磁力**等于物體的重力，恢復傳感器至原始平衡位置。
• 此時，電流的大小與物體質量成正比，系統通過標定關系自動換算為質量值，并在顯示屏上輸出結果。

關鍵特點：整個過程無機械杠桿磨損，響應快，精度高。

二、電子天平的主要優勢

三、電子天平的分類（按精度與用途）

四、關鍵性能指標

• 可讀性（Readability）

顯示器能讀出的最小質量單位，如0.1mg、1mg。

• 量程（Capacity）

天平所能稱量的最大質量值。

• 重復性（Repeatability）

在相同條件下多次稱量同一物體，結果之間的一致性，反映穩定性。

• 線性（Linearity）

整個量程范圍內稱量結果的準確性一致性。

• 校準方式
  • 外部校準：使用標準砝碼手動校準。

  
  

  • 內部校準：內置砝碼，一鍵自動校準（常帶“Cal”按鈕）。

  
  

  
  

五、使用注意事項

• 水平調節：使用前必須通過水平泡調整天平至水平狀態。
• 預熱：開機后預熱15–30分鐘，確保傳感器溫度穩定。
• 防風防震：分析天平應置于防風罩內，避免氣流和振動干擾。
• 清潔維護：定期清潔稱盤和防風罩，避免污染影響精度。
• 避免超載：嚴禁超過最大量程，以免損壞傳感器。

電子天平作為現代稱量技術的代表，憑借其電磁力平衡原理，實現了對質量測量的性提升。它不僅是“稱重量”的工具，更是科學實驗準確性、生產過程可控性、產品質量一致性的保障。

無論是在精密實驗室的毫克級稱量，還是在工廠車間的批量配料中，電子天平均發揮著不可替代的作用。隨著傳感器技術、數字信號處理和智能化控制的不斷進步，電子天平將繼續向更高精度、更強穩定性、更智能操作的方向發展。