電子天平作為一種應(yīng)用廣泛的實(shí)驗(yàn)室精密儀器，具有很多優(yōu)越的特點(diǎn)，普遍用于量值傳遞、科學(xué)檢測(cè)和產(chǎn)品化驗(yàn)中。通過(guò)概述電子天平的原理、結(jié)構(gòu)，介紹電子天平的正確使用和維護(hù)保養(yǎng)的方法，電子天平的常見(jiàn)故障及處理對(duì)策。旨在使從業(yè)人員能更好的使用、維護(hù)、維修電子天平，發(fā)揮出電子天平在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用。

【關(guān)鍵詞】電子天平 原理結(jié)構(gòu) 維護(hù)保養(yǎng) 故障處理

電子天平不同于機(jī)械天平，其稱(chēng)量結(jié)果直接顯示在顯示屏上，這使電子天平的操作和讀數(shù)十分簡(jiǎn)單、方便，因而其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，被普遍用于各行各業(yè)的量值傳遞、科學(xué)檢測(cè)、產(chǎn)品化驗(yàn)和分析工作中。操作人員和維修人員應(yīng)了解電子天平的原理、結(jié)構(gòu)，熟悉電子天平的使用、維護(hù)常識(shí)，掌握電子天平的常見(jiàn)故障及處理方法，才能更好地使用、維護(hù)和維修電子天平。

1 電子天平的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

1.1 電子天平的原理、結(jié)構(gòu)

目前常用的電子天平是電磁力平衡原理式天平。其工作原理是：當(dāng)重物放置在秤盤(pán)上時(shí)，秤盤(pán)位置發(fā)生變化，通過(guò)載荷接受裝置的位移傳感器將此位置改變轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)PID（比例—積分—微分）調(diào)節(jié)器和放大器后，以電流形式反饋到線圈中，使電磁力與被稱(chēng)物體的重力相平衡，使秤盤(pán)恢復(fù)到原來(lái)的平衡位置。同時(shí)，變化結(jié)果通過(guò)運(yùn)算器和微處理機(jī)處理后，由顯示屏顯示出來(lái)。電子天平的載荷接受裝置稱(chēng)為“機(jī)芯”，是電子天平最為敏感的部位。它由上下兩幅附板和承載重物的框架組成的“羅伯威爾原理”框架結(jié)構(gòu)、補(bǔ)償線圈和磁鋼裝置組成。某種電子天平的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。由圖1 可見(jiàn)，磁鋼裝置與補(bǔ)償線圈之間的間隙非常小，約0.5mm，因此，應(yīng)避免雜物或灰塵進(jìn)入而影響天平正常使用。另外，結(jié)構(gòu)框架連接簧片最薄處只有幾微米，極易斷裂，所以要注意電子天平使用的環(huán)境條件要求。電磁力平衡式電子天平采用了帶有負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的“零位法”測(cè)量方法，因而減少了機(jī)械傳動(dòng)部分的影響，具有較高的準(zhǔn)確度。其反饋回路是由電磁線圈與磁鋼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，稱(chēng)之為反向傳感器。系統(tǒng)的負(fù)反饋稱(chēng)重調(diào)節(jié)過(guò)程如圖2所示。圖2中的平衡電流發(fā)生器（PID 調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)）供給電磁線圈直流電流，使電磁線圈和磁鋼相互產(chǎn)生一個(gè)電磁力，與載荷重量相平衡1.2 電子天平的特點(diǎn)與機(jī)械天平相比較，電子天平有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與

特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特。采用了電磁力自動(dòng)補(bǔ)償原理，當(dāng)秤盤(pán)加載時(shí)，電磁力將秤盤(pán)推回到原來(lái)的位置，不會(huì)因長(zhǎng)期使用而失去天平的準(zhǔn)確性。天平還采用了兩邊和頂部均有活動(dòng)門(mén)，便于稱(chēng)量和從事滴定工作，利于化驗(yàn)、分析。

（2）顯示技術(shù)優(yōu)良。采用了微機(jī)、LCD 顯示等技術(shù)，使電子天平的顯示速度快、耗電少，而且也免除了操作人員長(zhǎng)期工作引起的眼部疲勞和視覺(jué)誤差等不良影響。

（3）使用功能豐富，自動(dòng)化程度高。一般電子天平都具有超載保護(hù)裝置，即超載時(shí)有信號(hào)指示；具有簡(jiǎn)便的自校或外校功能，使用方便；具有故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，在天平開(kāi)啟后天平進(jìn)行自動(dòng)故障檢測(cè)，若有故障則通過(guò)顯示屏顯示故障代碼，指導(dǎo)維修人員進(jìn)行維修；另外，新一代天平設(shè)置了操作程序，當(dāng)環(huán)境變化、稱(chēng)重條件及任務(wù)不變更時(shí)，可根據(jù)需要更改天平的操作程序。

（4）抗干擾能力強(qiáng)。由于采用了多級(jí)防震程序，電子天平對(duì)使用環(huán)境要求較低，適應(yīng)能力強(qiáng)。即使將電子天平放在不穩(wěn)定的環(huán)境中使用，也可以通過(guò)更改適當(dāng)?shù)某绦騺?lái)保證稱(chēng)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 電子天平的正確使用和維護(hù)保養(yǎng)

2.1 電子天平的正確使用

2.1.1 電子天平的使用環(huán)境

要想很好地使用電子天平，必須有一個(gè)合適的安放地點(diǎn)和環(huán)境。

（1）選擇合適的稱(chēng)量臺(tái)。應(yīng)該盡可能減少振蕩；工作時(shí)不傾斜；要有抗磁性；要具有抗靜電保護(hù)；放置于地面或固定于墻上，但不要兩種方法同時(shí)使用；若條件允許最好是天平專(zhuān)用的工作臺(tái)。

（2）選擇合適的安放地點(diǎn)。避免陽(yáng)光直射，遠(yuǎn)離暖氣、空調(diào)及無(wú)可察覺(jué)氣流的干擾；工作臺(tái)應(yīng)安放在房間的角落、遠(yuǎn)離磁場(chǎng)，或者選擇大樓里最堅(jiān)固并且振動(dòng)最小的地方。

（3）選擇合適的工作環(huán)境。電子天平對(duì)工作環(huán)境溫度、濕度雖然要求不是非常嚴(yán)格，但最好將溫度控制在10℃～30℃。濕度在50％～70％ RH 范圍內(nèi)。