電子天平溫度變化的影響

溫度變化的影響

電磁力平衡式傳感器的溫度變化主要來源于環(huán)境溫度的變化和過流元件的發(fā)熱。電子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，應利用電磁力將天平重新拉回平衡。這個電磁力與流經(jīng)線圈中的電流相對應，電流的變化與稱量物體質(zhì)量的變化成正比。當天平處于預熱階段時，隨著內(nèi)部溫度升高，磁通B會逐漸下降，同時電流I也會減小，這樣就導致電磁力F變小，天平失去平衡，示值會呈現(xiàn)正的單方向漂移，所以電子天平在稱量前要充分預熱，只有經(jīng)過充分預熱，使磁鋼達到熱平衡，這一變化過程結束，天平才達到平衡。再利用置零/去皮功能，使顯示置零，此時天平才處于真正可用狀態(tài)。為了減少電子器件，如變壓器、橋式整流器、三端直流穩(wěn)壓集成電路等發(fā)熱器件的影響，新一代的電子天平已將主要發(fā)熱器件———變壓器移到天平的外部，成為一個獨立部分。對于實際分度值為1μg的微量和超微量的天平，都是將稱量室與電子部分分成2個獨立的部分。其目的是為了減少熱噪聲對傳感器的熱影響，以便更穩(wěn)定與準確地稱量。

另外，電子天平通常都沒有類似家用電器的電源開關。只要給天平通電，即使顯示器上無顯示，天平也處于預熱狀態(tài)。天平上的ON/OFF鍵只是開關顯示器，因此，經(jīng)常稱量的天平不必拔掉電源，尤其是高準確度天平，在條件許可的情況下，長期不斷電可保持天平始終處于預熱狀態(tài)。對于實際分度值d達到0.01mg的微量和超微量電子天平，則需預熱24h以上。對于使用中的天平，預熱時間可適當減少。當顯示器上的示值不再呈現(xiàn)單方向漂移時，置零/去皮后即可進行稱量。另外，溫度的變化也會導致電子天平靈敏度的漂移，從而產(chǎn)生測量偏差。靈敏度的溫度系數(shù)TC=2.5×10-6/℃，說明溫度每變化1℃，靈敏度即變化0.00025%。如果稱量100g的物體，當環(huán)境變化5℃時，產(chǎn)生的最大誤差為2.5×10-6×5×100=1.25（mg）。因此，當環(huán)境溫度變化較大時，應對電子天平進行校準，進而保證稱量結果的準確。